Zdieľam:
Downov syndróm trizómia a pohlavné chromozómy
Trizomia je to chromozomálny stav jedincov, ktorí nesú tri chromozómy namiesto normálneho páru. V diploidoch je normálny obal dva chromozómy, každý z chromozomálneho komplementu, ktorý definuje druh.
Zmena počtu len jedného z chromozómov sa nazýva aneuploidia. Ak by zahŕňal zmeny v celkovom počte chromozómov, bol by to skutočný ploidy alebo eupolidy. Ľudská bytosť má 46 chromozómov v každej zo svojich somatických buniek. Ak majú jednu trizómiu, budú mať 47 chromozómov.
Trisomie sú štatisticky časté a predstavujú veľké zmeny pre nosný organizmus. Môžu sa tiež vyskytovať u ľudí a sú spojené s komplexnými ochoreniami alebo syndrómami.
Tam sú trisomies v ľudskej bytosti známe všetci. Najviac navštevovaná, častá a známa zo všetkých je trisómia chromozómu 21, najčastejšia príčina tzv. Downovho syndrómu.
Existujú aj iné trisomie u človeka, ktoré predstavujú pre nositeľa veľké fyziologické náklady. Medzi nimi máme trizómiu chromozómu X, čo predstavuje obrovskú výzvu pre ženu, ktorá trpí.
Každý živý eukaryotický organizmus môže predstavovať trizómiu. Vo všeobecnosti je u rastlín akákoľvek zmena v počte chromozómov (aneuploidia) omnoho škodlivejšia ako zvýšenie počtu chromozomálnych komplementov tohto druhu. U iných zvierat, ako všeobecné pravidlo, aneuploidie sú tiež príčinou viacerých stavov.
index
- 1 Trisómia chromozómu 21 (Downov syndróm: 47, +21)
- 1.1 Popis a trochu histórie
- 1.2 Genetické príčiny ochorenia
- 2 Prejav choroby
- 3 Diagnostika a štúdie v iných živých systémoch
- 4 Trisomie pohlavných chromozómov u ľudí
- 4.1 Trojitý X syndróm (47, XXX)
- 4.2 Kleinefelterov syndróm (47, XXY)
- 4.3 Syndróm XYY (47, XYY)
- 5 Trisómie v iných organizmoch
- 6 Referencie
Trisómia chromozómu 21 (Downov syndróm: 47, +21)
(Kompletná) trizómia chromozómu 21 u ľudí určuje prítomnosť 47 chromozómov v diploidných somatických bunkách. Dvadsaťdva dvojíc poskytuje 44 chromozómov, zatiaľ čo trio chromozómu 21 poskytuje tri ďalšie - jeden z nich je nadpočetný. To znamená, že je to chromozóm, ktorý "skončil".
Popis a malá história
Trisómia chromozómu 21 je najbežnejšou aneuploidiou u ľudí. Rovnako je táto trizómia najčastejšou príčinou Downovho syndrómu. Napriek tomu, že iné somatické trisomie sú častejšie ako u chromozómu 21, väčšina z nich je zvyčajne letálnejšia v embryonálnych štádiách..
To znamená, že embryá s trisomies 21 môžu prísť pri narodení, zatiaľ čo iné trisomické embryá nemôžu. Okrem toho je postnatálne prežitie oveľa vyššie u detí s trizómiou na chromozóme 21 v dôsledku nízkej frekvencie génov tohto chromozómu..
Inými slovami, existuje len málo génov, ktoré sa zvýšia v počte kópií, pretože chromozóm 21 je najmenším autozómom všetkých.
Downov syndróm prvýkrát opísal anglický lekár John Langdon Down v období od roku 1862 do roku 1866. Spojenie ochorenia s chromozómom 21 však vzniklo o sto rokov neskôr. Na týchto štúdiách sa zúčastnili francúzski výskumníci Marthe Gautier, Raymond Turpin a Jèrôme Lejeune.
Genetické príčiny ochorenia
Trisómia chromozómu 21 je spôsobená spojením dvoch gamét, z ktorých jeden je nositeľom viac ako jednej kópie, úplnej alebo čiastočnej, chromozómu 21. Existujú tri spôsoby, ktorými to môže nastať.
V prvom z nich, u jedného z rodičov, nedisjunkcia chromozómov 21 počas meiózy vedie k vzniku gamét s dvomi chromozómami 21 namiesto jedného. Non-disjunkcia znamená "nedostatok separácie alebo segregácie". Je to gameta, ktorá môže viesť k pravému trizómii spojením inej gamety s jednou kópiou chromozómu 21.
Ďalšou menej častou príčinou tejto trizómie je tzv. Robertsonova translokácia. V ňom sa dlhé rameno chromozómu 21 translokuje do iného chromozómu (zvyčajne 14). Spojenie jedného z týchto gamét s iným normálnym bude viesť k vzniku embryí s normálnymi karyotypmi.
Existujú však ďalšie kópie dedičného materiálu chromozómu 21, ktorý je dostatočnou príčinou ochorenia. Syndróm môže byť tiež spôsobený inými chromozómovými odchýlkami alebo mozaikou.
V mozaike jedinec prezentuje bunky s normálnymi karyotypmi, striedavo s bunkami s aberantnými karyotypmi (trisomické pre chromozóm 21).
-
Prejav choroby
Základnou príčinou Downovho syndrómu je zvýšená expresia niektorých enzýmov v dôsledku existencie troch kópií génov na chromozóme 21 namiesto dvoch.
Táto zvýšená expresia vedie k zmenám v normálnej fyziológii jedinca. Niektoré z takto ovplyvnených enzýmov zahŕňajú superoxid dismutázu a cystáciu beta-syntázy. Mnohé ďalšie sú spojené so syntézou DNA, primárnym metabolizmom a kognitívnou schopnosťou jedinca.
Choroba sa prejavuje na rôznych úrovniach. Vrodené srdcové chyby sú jedny z najdôležitejších, ktoré určujú dĺžku života tých, ktorí sú postihnutí trizómiou..
Medzi ďalšie stavy, ktoré postihujú chorých jedincov, patria abnormality gastrointestinálneho traktu, hematologické, endokrinné, otorinolaryngologické a muskuloskeletálne poruchy, ako aj zrakové abnormality..
Dôležité sú aj neurologické poruchy a zahŕňajú mierne až stredne ťažké ťažkosti s učením. Väčšina dospelých jedincov s Downovým syndrómom vyvoláva Alzheimerovu chorobu.
Diagnostika a štúdie v iných živých systémoch
Prenatálna diagnostika Downovho ochorenia sa môže uskutočniť niekoľkými spôsobmi. To zahŕňa ultrazvuk, ako aj odber vzoriek choriových vlasov a amniocentézy. Obe môžu byť použité na počítanie chromozómov, ale predstavujú určité riziká.
Ďalšie modernejšie testy zahŕňajú chromozomálnu analýzu pomocou FISH, iné imunohistologické techniky a testy genetického polymorfizmu založené na amplifikácii DNA pomocou PCR..
Štúdia trizómie chromozómov 21 v systémoch hlodavcov nám umožnila analyzovať syndróm bez experimentovania s ľuďmi. Vzťahy genotyp / fenotyp boli takto bezpečne a spoľahlivo analyzované.
Rovnakým spôsobom bolo možné pristúpiť k testovaniu stratégií a terapeutických činidiel, ktoré môžu byť neskôr použité u ľudí. Najúspešnejší model hlodavcov pre tieto štúdie sa ukázal byť myšou.
Trisomie pohlavných chromozómov u ľudí
Všeobecne platí, že aneuploidie pohlavných chromozómov majú menej zdravotných následkov ako u autozómov u ľudí. Samice ľudského druhu sú XX a samce XY.
Najčastejšie sexuálne trisomie u ľudí sú XXX, XXY a XYY. Je zrejmé, že nemôžu byť jednotlivci YY, nieto YYY. XXX jedinci morfologicky sú ženy, zatiaľ čo XXY a XYY sú muži.
Syndróm trojitého X (47, XXX)
XXX jedinci u ľudí sú ženy s ďalším X chromozómom. Fenotyp spojený so stavom sa líši s vekom, ale vo všeobecnosti dospelí jedinci majú normálny fenotyp.
Štatisticky povedané, každý tisíc žien je XXX. Fenotypová vlastnosť bežná u XXX žien je predčasný vývoj a rast a nezvyčajne dlhé dolné končatiny.
Na iných úrovniach majú XXX ženy často poruchy sluchového alebo jazykového vývoja. Na konci dospievania zvyčajne prekonávajú problémy spojené s ich sociálnou adaptáciou a zlepšujú kvalitu svojho života. Psychiatrické poruchy u XXX žien sú však častejšie ako u XX žien.
U žien je jeden z chromozómov X inaktivovaný počas normálneho vývoja jedinca. Predpokladá sa, že XXX ženy inaktivujú dve z nich. Predpokladá sa však, že väčšina dôsledkov trizómie je spôsobená genetickou nerovnováhou.
To znamená, že takáto inaktivácia nie je účinná alebo dostatočná na to, aby sa zabránilo rozdielom v expresii určitých (alebo všetkých) génov. Toto je jeden z najviac študovaných aspektov ochorenia z molekulárneho hľadiska.
Tak ako v prípade iných trisomií, aj prenatálna detekcia trizómie X je založená na štúdii karyotypu..
Kleinefelterov syndróm (47, XXY)
Hovorí sa, že títo jedinci sú samci tohto druhu s dodatočným X chromozómom. Príznaky aneuploidie sa líšia v závislosti od veku jedinca a zvyčajne len vtedy, keď sú dospelí, je diagnostikovaný stav.
To znamená, že táto sexuálna aneuploidia nevyvoláva náchylnosť k takýmto zmenám, ako sú tie, ktoré spôsobujú trisomie v autozomálnych chromozómoch..
Dospelé samce XXY produkujú malé alebo žiadne spermie, semenníky a malý penis a znížené libido. Sú vyššie ako priemerné, ale majú aj menej ochlpenia tváre a tela.
Môžu mať zväčšené prsia (gynekomastia), zníženú svalovú hmotu a slabé kosti. Podávanie testosterónu je zvyčajne užitočné pri liečbe niektorých endokrinologických aspektov súvisiacich so stavom.
XYY syndróm (47, XYY)
Tento syndróm sa vyskytuje u samcov ľudského druhu (XY), ktorí majú ďalší chromozóm Y. Dôsledky prítomnosti ďalšieho chromozómu Y nie sú také dramatické ako v iných trisomiách.
Jednotlivci XYY sú fenotypicky samec, pravidelne vysoký a s mierne predĺženými končatinami. Produkujú normálne množstvo testosterónu a nepredstavujú určité problémy so správaním alebo učením, ako to bolo v minulosti myslené.
Mnohí jedinci XYY nevedia o svojom chromozomálnom stave. Sú fenotypovo normálne a navyše plodné.
Trisomie v iných organizmoch
Vplyv aneuploidií na rastliny bol analyzovaný a porovnaný s účinkom zmeny euploidie. Vo všeobecnosti sú zmeny v počte v jednom alebo menej chromozómoch škodlivejšie pre normálne fungovanie jedinca ako zmeny v kompletných sériách chromozómov.
Podobne ako v opísaných prípadoch sa zdá, že nerovnováha vo výraze spôsobuje škodlivé účinky rozdielov.
referencie
- Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, E.M., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Modely hlodavcov vo výskume Downovho syndrómu: vplyv a budúcnosť. Spoločnosť biológov, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
- khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Downov syndróm (Trisomy 21) [Aktualizované 2018 Oct 27]. V: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. K dispozícii na adrese: ncbi.nlm.nih.gov
- Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L. M. (2010) syndróm Triple X: prehľad literatúry. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
- Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaicism for trisomy 21: prehľad. American Journsl of Medical Genetics Časť A, 167A: 26-39.
- Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Presnosť kombinovaného testu prvého trimestra pri skríningu na trizómie 21, 18 a 13. Ultrazvuk v pôrodníctve a gynekológii, 49 : 714-720.
- Tartaglia, N. R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Prehľad trizómie X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com