Downi sündroomi trisoomia ja sugu kromosoomid



Üks trisoomia see on üksikisikute kromosomaalne seisund, kes kannavad normaalse paari asemel kolme kromosoomi. Diploidides on normaalne ümbrik kaks kromosoomi, millest igaüks määratleb liigi.

Numbri muutust ainult ühes kromosoomist nimetatakse aneuploidiks. Kui see hõlmaks muutusi kromosoomide koguarvus, oleks see tõeline ploidsus või eupolidy. Igal somaatilises rakus on inimesel 46 kromosoomi. Kui neil on üks trisoomia, on neil 47 kromosoomi.

Trisoomid räägivad statistiliselt sageli ja kujutavad endast suurt muutust kandjaorganismis. Need võivad esineda ka inimestel ja on seotud keeruliste haiguste või sündroomidega.

Inimestel on kõik teadaolevad trisoomid. Kõige enam osalesid, sagedased ja teadaolevad on kromosoom 21, mis on nn Down'i sündroomi kõige tavalisem põhjus..

Inimestel on teisi trisoomiaid, mis kujutavad kandjale suurt füsioloogilist kulu. Nende hulgas on X-kromosoomi trisoomia, mis kujutab endast suurt väljakutset naisele, kes kannatab.

Iga elav eukarüootses organismis võib esineda trisoomia. Üldiselt on taimedes igasugune muutus kromosoomide arvus (aneuploidsus) palju kahjulikum kui liikide kromosomaalse komplementi arvu suurenemine. Teistes loomades põhjustavad aneuploidiad üldjuhul ka mitmeid tingimusi.

Indeks

  • 1 Kromosoomi 21 troom (Down'i sündroom: 47, +21)
    • 1.1 Kirjeldus ja natuke ajalugu
    • 1.2 Haiguse geneetilised põhjused
  • 2 Haiguse ilming
  • 3 Teistes elusüsteemides diagnoosimine ja uuringud
  • 4 Sugu kromosoomide trisoomid inimestel
    • 4.1 Kolmekordne X sündroom (47, XXX)
    • 4.2 Kleinefelteri sündroom (47, XXY)
    • 4.3 XYY sündroom (47, XYY)
  • 5 Trisoomid teistes organismides
  • 6 Viited

Kromosoom 21 (Down'i sündroom: 47, +21)

Kromosoomi (täielik) trisoomia inimesel määrab 47 kromosoomi esinemise diploidsetes somaatilistes rakkudes. Kakskümmend kaks paari annavad 44 kromosoomi, samas kui kromosoomi trio annab veel kolm - üks neist on arvudevaheline. See tähendab, et see on kromosoom, mis on "lõppenud".

Kirjeldus ja väike ajalugu

Kromosoomi 21 trisoomia on inimestel kõige tavalisem aneuploidsus. Samamoodi on see trisoomia ka Down'i sündroomi kõige sagedasem põhjus. Kuigi teised somaatilised trisoomid on sagedamini kui kromosoom 21, on enamik embrüonaalsetes etappides tavaliselt surmavamad.

See tähendab, et trisoomiaga 21 embrüod võivad sünnini jõuda, samas kui teised trisoomsed embrüod ei saa. Lisaks sellele on kromosoomi 21 kromosoomi lastel, kellel on selle kromosoomi madal geenisagedus, kolmeaastase postomataalse elulemuse palju suurem..

Teisisõnu, on vähe geene, mida koopiate arv suurendab, sest kromosoom 21 on kõigi väikseim autosoom.

Downi sündroomi kirjeldas esmalt inglise arst John Langdon Down ajavahemikul 1862 kuni 1866. Kuid haiguse seostamine kromosoomiga 21 loodi sada aastat hiljem. Nendes uuringutes osalesid prantsuse teadlased Marthe Gautier, Raymond Turpin ja Jèrôme Lejeune.

Haiguse geneetilised põhjused

Kromosoomi trisoomiat põhjustab kahe sugurakkude liitumine, millest üks on rohkem kui ühe kromosoomi koopia, täielikult või osaliselt, kandja..

Esimeses, ühes vanemates, tekitab müosise ajal kromosoomide 21 mittesümptomid ühe inimese asemel kaks kromosoomi 21. Mittesobivus tähendab "eraldamise või segregatsiooni puudumist". See on gamete, mis võivad tekitada tõelise trisoomia, ühendades teise gamete koos ühe kromosoom 21 koopiaga.

Veel üks harvem selle trisoomi põhjus on see, mida nimetatakse Robertsoni translokatsiooniks. Selles teisaldab kromosoomi 21 pikk käsi teise kromosoomi (tavaliselt 14). Nende sugurakkude liitumine teise normaalse sugurakkuga põhjustab normaalsete kariotüüpidega embrüoid.

Siiski on olemas kromosoomi 21 päriliku materjali täiendavad koopiad, mis on haiguse piisav põhjus. Sündroomi võivad põhjustada ka muud kromosomaalsed aberratsioonid või mosaiikism.

Mosaiigis esitab isik rakke normaalsete kariotüüpidega, vaheldudes ebanormaalsete kariotüüpidega rakkudega (trisoom 21 kromosoomile).

Haiguse ilming

Downi sündroomi põhjuseks on mõnede ensüümide suurenenud ekspressioon, mis on tingitud geenide kolmest eksemplarist 21. kromosoomi asemel kahe asemel.

See suurenenud ekspressioon põhjustab inimese normaalse füsioloogia muutusi. Mõned selliselt mõjutatavad ensüümid hõlmavad superoksiidi dismutaasi ja beeta-süntaasi tsüstatsiooni. Paljud teised on seotud DNA sünteesi, esmase metabolismi ja indiviidi kognitiivse võimekusega.

Haigus avaldub erinevatel tasanditel. Kaasasündinud südamepuudulikkus on mõned kõige olulisemad need, mis määravad trisoomiast mõjutatud inimeste eluea..

Muud haigusseisundit kahjustavad seisundid on seedetrakti kõrvalekalded, hematoloogilised, sisesekretsiooni-, otorolünnogeoloogilised ja luu- ja lihaskonna vaevused, samuti nägemishäired..

Samuti on olulised neuroloogilised häired ja need hõlmavad kergeid või mõõdukaid õpiraskusi. Enamik täiskasvanutest, kellel on Down'i sündroom, tekitavad Alzheimeri tõbe.

Diagnoosimine ja uuringud teistes elusüsteemides

Downi sünnieelne diagnoosimine võib toimuda mitmel viisil. See hõlmab nii ultraheli kui ka koriooni juuste ja amniotsentseesi proovide võtmist. Mõlemat saab kasutada kromosoomide loendamiseks, kuid see kujutab endast teatud riske.

Muud kaasaegsemad testid hõlmavad kromosomaalset analüüsi FISH-ga, teisi immunohistoloogilisi meetodeid ja geneetilisi polümorfismi teste, mis põhinevad DNA amplifikatsioonil PCR-iga..

Kromosoomi 21 trisoomia uuring näriliste süsteemides on võimaldanud meil sündroomi analüüsida ilma inimestega katsetamata. Sel viisil on turvaliselt ja usaldusväärselt analüüsitud genotüübi / fenotüübi suhteid.

Samamoodi on olnud võimalik jätkata strateegiate ja terapeutiliste ainete testimist, mida saab inimestel hiljem kasutada. Nende uuringute kõige edukam näriliste mudel on osutunud hiireks.

Sekskromosoomide trisoomid inimestel

Üldiselt on sugukromosoomide aneuploidiatel vähem meditsiinilisi tagajärgi kui inimestel esinevatel autosoomidel. Inimiliikide naised on XX ja mehed XY.

Kõige tavalisemad seksuaalsed trisoomid inimestel on XXX, XXY ja XYY. Ilmselgelt ei saa olla YY, rääkimata YYY. XXX isikut on morfoloogiliselt naised, samas kui XXY ja XYY on mehed.

Kolmekordne X sündroom (47, XXX)

XXX inimesel on naised täiendava X-kromosoomiga. Haigusseisundiga seotud fenotüüp varieerub sõltuvalt vanusest, kuid üldiselt on täiskasvanutel normaalne fenotüüp.

Statistiliselt öeldes on iga tuhandest naisest XXX. XXX naistel levinud fenotüübiliseks tunnuseks on enneaegne areng ja kasv ning ebatavaliselt pikad alumised jäsemed.

Teistel tasanditel on XXX naistel sageli kuulmis- või keelearengu häireid. Noorukuse lõpus ületavad nad tavaliselt nende sotsiaalse kohanemisega seotud probleeme ja parandavad nende elukvaliteeti. Kuid psühhiaatrilised häired XXX naistel on sagedamini kui XX naistel.

Naistel inaktiveeritakse üks X kromosoome indiviidi normaalse arengu ajal. Arvatakse, et XXX naised inaktiveerivad neist kaks. Arvatakse siiski, et enamik trisoomia tagajärgedest on tingitud geneetilisest tasakaalustamatusest.

See tähendab, et selline inaktiveerimine ei ole tõhus või piisav, et vältida erinevusi teatud (või kõigi) geenide ekspressioonis. See on molekulaarsest vaatenurgast haiguse üks uuritud aspekte.

Nagu ka teiste trisoomide puhul, põhineb kolmekordse X trisoomi prenataalne avastamine endiselt kariotüübi uuringul..

Kleinefelteri sündroom (47, XXY)

On öeldud, et need isikud on X-kromosoomiga liigi isased. Aneuploidsuse sümptomid varieeruvad sõltuvalt inimese vanusest ja tavaliselt ainult siis, kui nad on täiskasvanud.

See tähendab, et see seksuaalne aneuploidia ei põhjusta autosoomsetes kromosoomides sama suurt mõju nagu trisoomiad..

XXY täiskasvanud isased toodavad vähe või üldse mitte sperma, munandeid ja väikest peenist ning vähendavad libiido. Nad on keskmisest kõrgemad, kuid neil on ka vähem näo- ja kehakarvu.

Neil võivad olla suurenenud rinnad (günekomastia), lihasmassi vähenemine ja nõrgad luud. Testosterooni manustamine on tavaliselt kasulik teatud seisundiga seotud endokrinoloogiliste aspektide raviks.

XYY sündroom (47, XYY)

Seda sündroomi kogevad inimese Y (XY) isased, kellel on täiendav Y-kromosoom. Täiendava Y-kromosoomi esinemise tagajärjed ei ole nii dramaatilised kui teised trisoomid.

XYY indiviidid on fenotüüpiliselt isased, regulaarselt kõrged ja kergelt piklikud jäsemed. Nad toodavad normaalseid testosterooni koguseid ja ei tekita konkreetseid käitumis- või õppimisprobleeme, nagu varem arvati.

Paljud XYY isikud ei tea oma kromosomaalset seisundit. Nad on fenotüüpiliselt normaalsed ja lisaks ka viljakad.

Trisoomid teistes organismides

Analüüsiti aneuploidiate mõju taimedele ja võrreldi euploidsuse muutusega. Üldiselt on ühe või mitme kromosoomi arvu muutused kahjulikumad indiviidi normaalsele toimimisele kui muutused kogu kromosoomide komplektis.

Nagu kirjeldatud juhtudel, tundub väljenduse tasakaalustamatus olevat erinevuste kahjulik mõju.

Viited

  1. Herault, Y., Delabar, J. M., Fisher, E. M. C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Näriliste mudelid Down'i sündroomi uuringutes: mõju ja tulevik. Bioloogide firma, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Down'i sündroom (Trisomy 21) [Värskendatud 2018 27. oktoober]. In: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. Saadaval: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L.M. (2010) Triple X sündroom: kirjanduse ülevaade. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaiikism kolmiku 21 jaoks: ülevaade. American Journsl of Medical Genetics Osa A, 167A: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Esimese trimestri kombineeritud testi täpsus trikoomide 21, 18 ja 13 sõelumisel. Ultrasound sünnitusabi ja ginekoloogia valdkonnas, 49 : 714-720.
  6. Tartaglia, N. R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Triszoomia X (47, XXX) ülevaade. Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com