TRISOMIJA: DAUNO SINDROMAS IR LYTINĖS CHROMOSOMOS - BIOLOGIJA - 2025

Trisomija yra chromosomų būklė asmenų, kurie atlieka tris chromosomas vietoj įprasto pora. Diploiduose normali padėtis yra dvi chromosomos iš kiekvieno iš chromosomų komplemento, kuris apibūdina rūšį.

Skaičiaus pokytis tik vienoje iš chromosomų yra vadinamas aneuploidija. Jei tai apimtų bendro chromosomų skaičiaus pokyčius, tai būtų tikra pliusija arba eupolidija. Žmogus turi 46 chromosomas kiekvienoje savo somatinėje ląstelėje. Jei jie turi vieną trisomiją, jie turės 47 chromosomas.

Kariotipas, parodantis trisomiją chromosomoje. 21. JAV energetikos departamento žmogaus genomo programa. , per „Wikimedia Commons“.

Trisomijos yra statistiškai dažnos ir parodo didelius organizmo nešiotojo pokyčius. Jie taip pat gali atsirasti žmonėms ir yra susiję su sudėtingomis ligomis ar sindromais.

Žmonėms yra žinomos trisomijos. Dažniausiai lankoma, dažna ir žinoma iš 21-osios chromosomos trisomija, dažniausia vadinamojo Dauno sindromo priežastis.

Žmonėse yra ir kitų trisomijų, kurios nešikliui sukelia didelę fiziologinę kainą. Tarp jų turime X chromosomos trisomiją, kuri yra didžiulis iššūkis kenčiančiai moteriai.

Bet kuris gyvas eukariotinis organizmas gali turėti trisomiją. Apskritai augaluose bet koks chromosomų skaičiaus pokytis (aneuploidija) yra daug žalingesnis nei rūšies chromosomų komplemento skaičiaus padidėjimas. Kitiems gyvūnams aneuploidijos taip pat yra daugelio ligų priežastis.

21-osios chromosomos trisomija (Dauno sindromas: 47, +21)

Trisomija (visiška) 21-osios chromosomos lemia 47 chromosomų buvimą diploidinėse somatinėse ląstelėse. Dvidešimt dvi poros pateikia 44 chromosomas, o trio 21 chromosomoje pateikia dar tris - viena iš jų yra bereikšmė. Kitaip tariant, tai yra chromosoma, kurios „yra per daug“.

Aprašymas ir šiek tiek istorijos

21 chromosomos trisomija yra labiausiai paplitusi aneuploidija žmonėms. Panašiai ši trisomija taip pat yra dažniausia Dauno sindromo priežastis. Vis dėlto, nors kitos somatinės trisomijos yra labiau paplitusios nei tos, kurios yra 21 chromosomoje, embrionų stadijose dauguma jų būna labiau mirtinos.

T. y., Embrionai su trisomijomis 21 gali gimti, o kiti trisominiai embrionai negali. Be to, vaikų, kuriems yra 21 chromosoma trisomija, išgyvenimas po gimdymo yra daug didesnis dėl mažo šios chromosomos genų dažnio.

Kitaip tariant, kelių genų kopijų skaičius padidės, nes 21 chromosoma yra mažiausia autosoma iš visų.

Dauno sindromą pirmą kartą aprašė anglų gydytojas Johnas Langdonas Downas 1862–1866 metais. Tačiau ligos sąsaja su 21 chromosoma buvo nustatyta maždaug po šimto metų. Šiuose tyrimuose dalyvavo prancūzų tyrinėtojai Marthe Gautier, Raymond Turpin ir Jèrôme Lejeune.

Genetinės ligos priežastys

21-osios chromosomos trisomiją sukelia dviejų lytinių ląstelių, iš kurių viena turi daugiau nei vieną 21-osios chromosomos kopiją, jungtis. Tai gali įvykti trimis būdais.

Pirmajame, esant vienam iš tėvų, nesusijęs su 21 chromosoma mejozės metu, atsiranda gametų, turinčių dvi chromosomas 21, o ne vieną. Neskyrimas reiškia „atskyrimo ar segregacijos trūkumą“. Būtent gameta gali sukelti tikrąją trisomiją, susijungus su kita gameta su viena 21 chromosomos kopija.

Kita mažiau paplitusi šios trisomijos priežastis yra tai, kas vadinama Robertsonso translokacija. Jame ilgoji 21-osios chromosomos ranka persikelia į kitą chromosomą (paprastai 14-os). Vienos iš šių lytinių ląstelių sujungimas su kitomis normaliomis gali sukelti embrionus su normaliais kariotipais.

Tačiau bus papildomų paveldimos medžiagos iš 21 chromosomos egzempliorių, kurie yra pakankama ligos priežastis. Sindromą taip pat gali sukelti kitos chromosomų aberacijos ar mozaicizmas.

Mozaikoje individas turi ląsteles su normaliais kariotipais, pakaitomis su ląstelėmis su abejotinais kariotipais (trisominės 21-osios chromosomos atveju).

Meiotinis nesutapimas fenomeno memetikozės metu arba oogenezės metu. Paimta iš https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trisomy_due_to_nondisjunction_in_maternal_meiosis_1.png. Per „Wikimedia Commons“.

Ligos pasireiškimas

Pagrindinė Dauno sindromo priežastis yra padidėjusi kai kurių fermentų ekspresija dėl to, kad 21-oje chromosomoje yra trys genų egzemplioriai, o ne du.

Dėl padidėjusios išraiškos pasikeičia normali asmens fiziologija. Kai kurie fermentai, kuriuos taip paveikė, yra superoksido dismutazė ir cistacijos beta-sintazė. Daugelis kitų dalykų yra susiję su DNR sinteze, pirminiu metabolizmu ir asmens pažinimo galimybėmis.

Liga pasireiškia skirtingais lygmenimis. Įgimtos širdies ydos yra viena iš svarbiausių aplinkybių, lemiančių trisomijos paveiktų asmenų gyvenimo laiką.

Kitos ligos, kuriomis serga sergantys asmenys, yra virškinimo trakto anomalijos, hematologiniai, endokrinologiniai, ENT ir raumenų bei kaulų sistemos sutrikimai, taip pat regos anomalijos, be kita ko.

Taip pat svarbūs neurologiniai sutrikimai, įskaitant lengvus ar vidutinio sunkumo mokymosi sunkumus. Daugumai suaugusių asmenų, sergančių Dauno sindromu, išsivysto Alzheimerio liga.

Diagnostika ir tyrimai kitose gyvenimo sistemose

Prenatalinė Dauno diagnozė gali būti atliekama keliomis priemonėmis. Tai apima ultragarsą, chorioninį villus mėginį ir amniocentezę. Abu gali būti naudojami chromosomų skaičiavimui, tačiau jie kelia tam tikrą riziką.

Kiti modernesni tyrimai apima FISH chromosomų analizę, kitus imunohistologinius metodus ir genetinius polimorfizmo testus, pagrįstus DNR amplifikacija PGR.

Graužikų sistemų 21 chromosomos trisomijos tyrimas leido mums ištirti sindromą neeksperimentuojant su žmonėmis. Tokiu būdu buvo saugiai ir patikimai išanalizuoti genotipo ir fenotipo santykiai.

Tokiu pat būdu buvo galima išbandyti strategijas ir terapinius agentus, kurie vėliau gali būti naudojami žmonėms. Paaiškėjo, kad sėkmingiausias šių tyrimų graužikų modelis buvo pelė.

Žmogaus lytinių chromosomų trombos

Paprastai lytinių chromosomų aneuploidijos sukelia mažiau medicininių pasekmių nei žmonių autosomos. Žmonių rūšies patelės yra XX, o patinai - XY.

Dažniausios žmonių seksualinės trisomijos yra XXX, XXY ir XYY. Akivaizdu, kad negali būti YY asmenų, daug mažiau YYY. XXX asmenys yra morfologiškai moteriški, o XXY ir XYY - vyrai.

Trigubo X sindromas (47, XXX)

Žmonių XXX individai yra moterys su papildoma X chromosoma. Fenotipas, susijęs su liga, kinta priklausomai nuo amžiaus, tačiau paprastai suaugusiems žmonėms būdingas normalus fenotipas.

Statistiškai kalbant, viena iš tūkstančio moterų yra XXX. XXX moterims būdingas fenotipinis bruožas yra priešlaikinis augimas ir vystymasis bei neįprastai ilgos apatinės galūnės.

Kitais lygmenimis XXX moterys dažnai turi klausos ar kalbos raidos sutrikimų. Paauglystės pabaigoje jie paprastai įveikia problemas, susijusias su jų socialine adaptacija, gerėja jų gyvenimo kokybė. Tačiau psichiniai sutrikimai XXX moterims yra dažnesni nei XX moterų.

Moterims normali žmogaus raida yra inaktyvuota viena iš X chromosomų. Manoma, kad dvi iš jų XXX moterys yra neaktyvios. Tačiau manoma, kad didžiąją dalį trisomijos padarinių sukelia genetinis disbalansas.

Tai reiškia, kad toks inaktyvinimas nėra efektyvus ar pakankamas tam tikrų (ar visų) genų ekspresijos skirtumų išvengti. Tai yra vienas iš labiausiai tirtų ligos aspektų molekuliniu požiūriu.

Kaip ir kitų trisomijų atveju, kariotipo tyrimas vis dar palaiko prenatalinį trigubos X trisomijos nustatymą.

Kleinefelterio sindromas (47 m., XXY)

Sakoma, kad šie individai yra tos rūšies vyrai, turintys papildomą X chromosomą. Aneuploidijos požymiai skiriasi atsižvelgiant į asmens amžių ir dažniausiai diagnozuojama tik suaugus.

Tai reiškia, kad ši seksualinė aneuploidija nesukelia tokio didelio afekto, kokį sukelia trisomijos autosominėse chromosomose.

XXY suaugę vyrai pagamina nedaug spermos arba jos neturi, turi sėklides ir mažą penį, taip pat sumažėja libido. Jie yra aukštesni nei vidutiniai, bet taip pat turi mažiau veido ir kūno plaukų.

Jie gali turėti padidėjusias krūtis (ginekomastija), sumažėjusią raumenų masę ir silpnus kaulus. Testosterono skyrimas paprastai yra naudingas gydant kai kuriuos su būkle susijusius endokrinologinius aspektus.

XYY sindromas (47, XYY)

Šį sindromą patiria žmonių rūšies vyrai (XY), kurie turi papildomą Y chromosomą. Papildomos Y chromosomos buvimo pasekmės nėra tokios dramatiškos, kaip matomos kitose trisomijose.

XYY asmenys yra fenotipiškai patinai, reguliariai ūgio ir su šiek tiek pailgomis galūnėmis. Jie gamina normalų testosterono kiekį ir neturi jokių ypatingų elgesio ar mokymosi problemų, kaip manyta anksčiau.

Daugelis XYY asmenų nežino savo chromosomų būklės. Jie yra fenotipiškai normalūs, be to, derlingi.

Trisomijos kituose organizmuose

Išanalizuotas aneuploidijų poveikis augalams ir palygintas su euploidijos pokyčio poveikiu. Apskritai, vienos ar kelių chromosomų skaičiaus pokyčiai labiau kenkia normaliam žmogaus funkcionavimui, nei pokyčių pilnose chromosomų rinkiniuose.

Kaip aprašytais atvejais, atrodo, kad išraiškos disbalansas lemia neigiamą skirtumų poveikį.

Nuorodos

1. Herault, Y., Delabar, JM, Fisher, EMC, Tybulewicz, VLJ, Yu, E., Brault, V. (2017) Graužikų modeliai Dauno sindromo tyrimuose: poveikis ir ateitis. Biologų kompanija, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
2. khtar, F., Bokhari, SRA 2018. Downo sindromas (21-oji tromija). In: StatPearls. Lobių sala (FL): „StatPearls“ leidyba; 2018 sausis-. Galima įsigyti iš: ncbi.nlm.nih.gov
3. Otter, M., Schrander-Stumpel, CT, Curfs, LM (2010) Triple X sindromas: literatūros apžvalga. Europos žmogaus genetikos žurnalas, 18: 265–271.
4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaicism for trisomija 21: apžvalga. Amerikos žurnalas „Medical Genetica A“, 167A: 26–39.
5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Pirmojo trimestro kombinuoto testo tikslumas tikrinant 21, 18 ir 13 trisomijas. Ultragarsas akušerijoje ir ginekologijoje, 49 : 714-720.
6. Tartaglia, NR, Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Trisomijos X apžvalga (47, XXX). Retųjų ligų žurnalas „Orphanet“, 5, ojrd.com