Mis on haploinsufficiency? (näidetega)



The haploinsufektiivsus on geneetiline nähtus, kus üksiku domineeriva alleeliga isik avaldab ebanormaalset fenotüüpi, mis ei ole sellele omadusele iseloomulik. Seepärast on tegemist erandiga klassikalistest domineerivatest suhetest.

Mõnes mõttes erineb see ebatäielikust domineerimisest, sest haplo-piisav ei avalda omadust vahepealse iseloomu äärmiste vahel. Haploinfektiivsus tuleneb muutunud või ebapiisavast ekspressioonist, mida kodeerib üksik funktsionaalne alleel.

Siis on alleliline seisund, mis võib mõjutada nii heterosügootide kui ka hemisygootide esinemist diploidsetes indiviidides. See on meditsiiniline termin, mis määratleb teatud tingimused, mis on peaaegu alati metaboolsed ja millel on geneetiline alus. See on mingil määral puudulik kliiniline tagajärg.

Kõik inimesed on sugu-kromosoomi paari geenide jaoks hemisügootsed. Mehed, kuna neil on üks X-kromosoom, lisaks Y-kromosoomile, mis ei ole eelmise suhtes homoloogne.

Naised, sest kuigi neil on kaks X-kromosoomi koopiat, on ainult üks neist funktsionaalne iga organismi rakus. Teine inaktiveeritakse geneetilise vaigistamise abil ja seega üldiselt geneetiliselt inertsena.

Siiski ei ole inimesed X-kromosoomiga kaasnevate kõikide geenide jaoks haploiinsed, vaid üks konkreetse geeni hemisügootne (mitte-seksuaalne) viis on konkreetse alleeli olemasolu kromosoomi spetsiifilises lookuses ja selle deletsioon. homoloogilises paaris.

Haploinsufektiivsus ei ole mutatsioon. Kuid huvipakkuva geeni mutatsioon mõjutab fenotüüpset käitumist heterosügootses haploinivajalikus, kuna geeni ainus funktsionaalne alleel ei ole piisav selle kandja normaalsuse määramiseks. Haploinfektiivsus on üldiselt pleiotroopne.

Indeks

  • 1 Haploinne puudulikkus heterosügootides
  • 2 Haploosseisus hemisügootides
  • 3 Põhjused ja tagajärjed
  • 4 Viited

Heterosügootide Haploinsufficiency

Monogeenseid tunnuseid määrab ühe geeni ekspressioon. Need on tüüpilised alleelse interaktsiooni juhtumid, mis sõltuvad inimese geneetilisest konstitutsioonist unikaalse ilminguga - peaaegu alati kõik või mitte midagi.

See tähendab, et domineerivad homosügootid (AA) ja heterosügootid (Aa) näitab metsikut (või "normaalset") fenotüüpi, samas kui retsessiivsed \ taa) näitab mutantset fenotüüpi. See on see, mida me nimetame domineerivaks alleeliks.

Kui domineerimine on puudulik, on heterosügootne tunnus vähenenud geneetilise annuse tagajärjel vahepealne. Haplo-iniidsete heterosügootide puhul ei võimalda selline puudulik annus normaalsel viisil täita funktsiooni, mida geeni produkt peab täitma.

See isik näitab nende geeni kui haiguse heterosügootsuse fenotüüpi. Paljud autosomaalsed domineerivad haigused vastavad sellele kriteeriumile, kuid mitte kõik.

See tähendab, et domineeriv homosügoot on tervislik, kuid ükskõik millise muu geneetilise meikuga inimesed ei ole. Domineerivas homosügootis on normaalsus üksikisiku tervis; heterosügootides on haiguse ilming domineeriv.

See ilmne vastuolu tuleneb lihtsalt geeni kahjulikust (kliinilisest) toimest, mis ei ole ekspresseeritud piisaval tasemel.

Haploin-defitsiit hemisygoodides

Olukord muutub (genotüübi vaatepunktist) hemizygoodides, sest me räägime geeni ühe alleeli olemasolust. See tähendab, nagu oleks see selle lookuse või lookuste rühma osaline haploid.

See võib juhtuda, nagu juba mainitud, dimorfsete sugukromosoomide deletsioonide või kandjate kandjates. Siiski on vähenenud annuse toime sama.

Siiski võib juhtumeid olla veidi keerulisem. Näiteks Turneri sündroomi puhul, mis esitab naistele ainult ühe X-kromosoomi (45, XO), näib haigus olevat tingitud X-kromosoomi hemisügootilisest seisundist.

Pigem on siin haploinsufektiivsuse põhjuseks mõned geenid, mis tavaliselt käituvad pseudoautosoomina. Üks neist geenidest on geen SHOX, mis tavaliselt põgeneb naiste inaktiveerimisest.

See on ka üks vähestest geenidest, mida jagavad X ja Y kromosoomid, see tähendab, et see on tavaliselt nii diploidne geen nii naistel kui meestel..

Mutantse alleeli olemasolu selles geenis heterosügootsetel naistel või nende deletsioon (puudumine) naissoost vastutab haploinsufektiivsuse eest. SHOX. Selle geeni haplo-piisava seisundi üheks kliiniliseks ilminguks on lühike kasv.

Põhjused ja tagajärjed

Füsioloogiliste rollide täitmiseks peab ensümaatilise aktiivsusega valk saavutama vähemalt raku või organismi vajadustele vastava künnise. Vastasel juhul tekitab see puuduse.

Lihtne näide puuduliku metaboolse läve kohta, millel on dramaatiliselt pleiotroopsed tagajärjed, on telomeraasi haplo-defitsiitsus.

Ilma kodeeriva geeni kahe alleeli ekspressiooni kombineeritud toime tulemusel põhjustab telomeraasi taseme vähenemine telomeeri pikkuse kontrolli muutust. See avaldub üldiselt indiviidi degeneratiivsete häiretena.

Teised valgud, mis ei ole ensüümid, võivad põhjustada puudulikkust, sest näiteks nad ei ole piisavad raku struktuurse rolli täitmiseks.

Inimeste ribosomapatías sisaldab näiteks mitmeid häireid, mis on tingitud peamiselt ribosoomide biogeneesi või haploinsuficiencia muutustest..

Viimasel juhul põhjustab ribosomaalse valgu kättesaadavuse normaalsete tasemete vähenemine valgu sünteesi üldist muutust. Selle märgatava düsfunktsiooni fenotüüpiline ilming sõltub kahjustatud koe või raku tüübist.

Teistel juhtudel põhjustab haploinsufektiivsus valkude madalat taset, mis ei ole võimelised teiste aktiveerima. Selline ebapiisava doseerimise moonutamine võib seega viia puuduliku metaboolse seisundi, struktuurse puuduse, mis mõjutab teisi funktsioone või teiste geenide ekspressiooni või nende produktide aktiivsuse puudumist..

See selgitaks suurel määral haploinsufektiivsusele iseloomulike kliiniliste sündroomide pleiotroopseid ilminguid..

Geeni saadus SHOX, Vaatamata komplikatsioonidele, mis tulenevad nende elukohast keerulises kromosoomipaaris, on see hea näide. Geen SHOX on kodune geen, mistõttu selle puudus mõjutab otseselt indiviidi normaalset morfoloogilist arengut.

Teisi haploinsufektiivsusi võib tuletada kahjustatud geeni kandjapiirkonna kromosomaalsetest ümberkorraldustest, mis ilma mutatsiooni või deletsioonita mõjutavad või tühistavad modifitseeritud alleeli ekspressioonitasemeid..

Viited

  1. Brown, T. A. (2002) Genomes, 2nd Väljaanne. Wiley-Liss. Oxford, U. K.
  2. Cohen, J. L. (2017). GATA2 puudulikkus ja Epstein-Barri viirushaigus. Piirid immunoloogias, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
  3. Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Düsfunktsionaalsed telomeerid ja hematoloogilised häired. Diferentseerimine, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
  4. Mills, E. W., Green, R. (2017) Ribosomopaatiad: arvudes on tugevus. Teadus, doi: 10.1126 / science.aan2755.
  5. Wawrocka, A., Krawczynski, M. R. (2018). Aniridia geneetika - lihtsad asjad muutuvad keeruliseks. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.