Downin oireyhtymän trisomia ja sukupuolen kromosomit



trisomia se on sellaisten yksilöiden kromosomaalinen tila, joilla on kolme kromosomia normaalin parin sijasta. Diploideissa normaali kirjekuori on kaksi kromosomia, joista jokainen on kromosomaalinen komplementti, joka määrittelee lajin.

Numeron muutosta vain yhdessä kromosomista kutsutaan aneuploidiseksi. Jos se sisältäisi muutoksia kromosomien kokonaismäärässä, se olisi todellinen ploidisuus tai eupolidy. Ihmisellä on 46 kromosomia kussakin sen somaattisissa soluissa. Jos niillä on yksi trisomia, niillä on 47 kromosomia.

Trisomiat puhuvat tilastollisesti usein ja edustavat suuria muutoksia kantaja-organismiin. Ne voivat esiintyä myös ihmisillä, ja niihin liittyy monimutkaisia ​​sairauksia tai oireyhtymiä.

Ihmisessä on kaikkien tuntemia trisomioita. Kaikkein osallistuneimmat, usein tunnetut ja tunnetuimmat ovat kromosomien 21 trisomiikka, yleisin syy ns. Downin oireyhtymään.

Ihmisessä on muitakin trisomioita, jotka edustavat suurta fysiologista kustannusta kantajalle. Niiden joukossa on X-kromosomin trisomiikka, joka on valtava haaste kärsivälle naiselle.

Mikä tahansa elävä eukaryoottinen organismi voi esittää trisomian. Yleensä kasveissa kaikki kromosomien lukumäärän muutokset (aneuploidi) ovat paljon haitallisempia kuin lajin kromosomaalisen komplementin määrän kasvu. Muissa eläimissä aneuploidiat ovat yleensä myös monien olosuhteiden syynä.

indeksi

  • 1 Kromosomin 21 triaomi (Downin oireyhtymä: 47, +21)
    • 1.1 Kuvaus ja vähän historiaa
    • 1.2 Taudin geneettiset syyt
  • 2 Taudin ilmentäminen
  • 3 Diagnoosi ja tutkimukset muissa elävissä järjestelmissä
  • 4 Sukupuolikromosomien trisomit ihmisissä
    • 4.1 Kolmen X-oireyhtymä (47, XXX)
    • 4.2 Kleinefelterin oireyhtymä (47, XXY)
    • 4.3 XYY-oireyhtymä (47, XYY)
  • 5 Trisomit muissa organismeissa
  • 6 Viitteet

Kromosomin 21 (Downin oireyhtymä: 47, +21) trisomiikka

Kromosomin 21 (täydellinen) trisomiikka ihmisissä määrää 47 kromosomin läsnäolon diploidisissa somaattisissa soluissa. Kaksikymmentäkaksi paria tarjoavat 44 kromosomia, kun taas kromosomin 21 trio tarjoaa vielä kolme - joista toinen on ylimääräistä. Eli se on kromosomi, joka "on ohi".

Kuvaus ja pieni historia

Kromosomin 21 trisomiikka on yleisimpiä aneuploideja ihmisissä. Samoin tämä trisomi on myös Downin oireyhtymän yleisin syy. Vaikka muut somaattiset trisomiat ovat kuitenkin yleisempiä kuin kromosomilla 21, useimmat ovat yleensä enemmän tappavia alkion vaiheissa.

Toisin sanoen alkiot, joissa on trisomia 21, voivat saapua syntymän aikaan, kun taas muut trisomiset alkiot eivät voi. Lisäksi postnataalinen eloonjääminen on paljon suurempi lapsilla, joilla on trisomia kromosomissa 21 tämän kromosomin alhaisen geenitaajuuden vuoksi.

Toisin sanoen on olemassa muutamia geenejä, joita kopiointinumerossa lisätään, koska kromosomi 21 on kaikkien pienin autosomi.

Downin oireyhtymää kuvattiin ensin englantilaisen lääkärin John Langdon Downin toimesta vuosina 1862 - 1866. Taudin yhdistäminen kromosomiin 21 perustettiin kuitenkin sata vuotta myöhemmin. Näihin tutkimuksiin osallistuivat ranskalaiset tutkijat Marthe Gautier, Raymond Turpin ja Jèrôme Lejeune.

Taudin geneettiset syyt

Kromosomin 21 trisomia aiheuttaa kahden sukusolun liitos, joista toinen on useamman kuin yhden kopion, kokonaan tai osittain, kantajan kromosomi 21: n muodostuminen..

Ensimmäisessä, yhdessä vanhemmista, kromosomien 21 ei-disjunktio meioosin aikana saa aikaan sukusoluja, joissa on kaksi kromosomia 21 yhden sijasta. Ei-disjunktio tarkoittaa "erottelun tai erottelun puuttumista". Se on gamete, joka voi aiheuttaa todellisen trisomian liittymällä toiseen gametoon yhden kromosomikappaleen 21 kanssa.

Toinen harvempi syy tähän trisomiaan on Robertsonian kääntäminen. Siinä kromosomin 21 pitkä varsi siirtyy toiseen kromosomiin (tavallisesti 14). Yhden tällaisen gametan liitos toiseen normaaliin sukupuoleen aiheuttaa alkioita, joilla on normaaleja karyotyyppejä.

Kuitenkin on olemassa lisäkopioita perinnöllisestä materiaalista, joka on kromosomi 21, joka on riittävä sairauden syy. Syndrooma voi johtua myös muista kromosomipoikkeamista tai mosaiikista.

Mosaiikissa yksilö esittää soluja, joilla on normaalit karyotyypit, vuorottelevat solujen kanssa, joilla on poikkeavia karyotyyppejä (trisomiikka kromosomille 21).

Taudin ilmentäminen

Downin oireyhtymän taustalla oleva syy on joidenkin entsyymien lisääntynyt ilmentyminen johtuen kolmesta kopiosta geeneistä kromosomissa 21 kahden sijasta..

Tämä lisääntynyt ilmentymä johtaa muutoksiin yksilön normaalissa fysiologiassa. Joitakin näin vaikuttavia entsyymejä ovat superoksidin dismutaasi ja beeta-syntaasin kystaatio. Monet muut liittyvät DNA: n synteesiin, ensisijaiseen aineenvaihduntaan ja yksilön kognitiiviseen kykyyn.

Sairaus ilmenee eri tasoilla. Synnynnäiset sydänviat ovat joitakin tärkeimmistä, jotka määrittävät trisomian sairastuneiden eliniän..

Muita sairaita sairastavia olosuhteita ovat ruoansulatuskanavan poikkeavuudet, hematologiset, endokriiniset, otorinolaryngologiset ja tuki- ja liikuntaelinsairaudet sekä näköhäiriöt..

Neurologiset häiriöt ovat myös tärkeitä ja sisältävät lieviä tai kohtalaisia ​​oppimisvaikeuksia. Useimmat aikuisten yksilöt, joilla on Downin oireyhtymä, kehittävät Alzheimerin tautia.

Diagnoosi ja tutkimukset muissa elävissä järjestelmissä

Downin prenataalinen diagnoosi voidaan suorittaa useilla tavoilla. Tähän kuuluvat ultraääni sekä näytteenotto koorion hiuksista ja amniosentesista. Molempia voidaan käyttää kromosomien laskemiseen, mutta se edustaa tiettyjä riskejä.

Muita nykyaikaisempia määrityksiä ovat kromosomianalyysi FISH: lla, muut immunohistologiset tekniikat ja geneettiset polymorfismitutkimukset, jotka perustuvat DNA-monistukseen PCR: llä.

Kromosomi 21 trisomian tutkiminen jyrsijäjärjestelmissä on antanut meille mahdollisuuden analysoida oireyhtymää kokeilematta ihmisillä. Tällä tavoin genotyyppi- / fenotyyppisuhteet on analysoitu turvallisesti ja luotettavasti.

Samalla tavalla on ollut mahdollista edetä strategioiden ja terapeuttisten aineiden testaamiseen, joita voidaan käyttää myöhemmin ihmisillä. Näiden tutkimusten onnistunein jyrsijämalli on osoittautunut hiireksi.

Ihmisten sukupuolikromosomien trisomit

Yleensä sukupuolen kromosomien aneuploideilla on vähemmän lääketieteellisiä seurauksia kuin ihmisen autosomeilla. Ihmisen lajit ovat XX ja miehiä XY.

Yleisimmät seksuaaliset trisomiat ihmisissä ovat XXX, XXY ja XYY. Ilmeisesti ei voi olla yksilöitä YY, puhumattakaan YYY. XXX yksilöä on morfologisesti naisia, kun taas XXY ja XYY ovat miehiä.

Kolmen X-oireyhtymä (47, XXX)

XXX yksilöä ihmisessä on naisia, joilla on lisäksi X-kromosomi. Tähän tilaan liittyvä fenotyyppi vaihtelee iän mukaan, mutta yleensä aikuisilla on normaali fenotyyppi.

Tilastollisesti yksi tuhansista naisista on XXX. XXX-naisilla yleinen fenotyyppinen piirre on ennenaikaista kehitystä ja kasvua sekä epätavallisen pitkiä alaraajoja.

Muilla tasoilla naisilla on usein kuulo- tai kielen kehittymishäiriöitä. Nuoruusiän päätteeksi he yleensä voittavat sosiaaliseen sopeutumiseen liittyvät ongelmat ja parantavat heidän elämänlaatua. Psykiatriset häiriöt XXX-naisilla ovat kuitenkin yleisempiä kuin XX-naisilla.

Naisilla yksi X-kromosomeista inaktivoidaan yksilön normaalin kehityksen aikana. Uskotaan, että XXX naaras inaktivoi kaksi niistä. Uskotaan kuitenkin, että suurin osa trisomian seurauksista johtuu geneettisestä epätasapainosta.

Tämä tarkoittaa, että tällainen inaktivointi ei ole tehokas tai riittämätön erojen välttämiseksi tiettyjen (tai kaikkien) geenien ilmentymisessä. Tämä on yksi sairauden tutkituimmista näkökohdista molekyylinäkökulmasta.

Kuten muidenkin trisomien tapauksessa, kolminkertaisen X-trisomian prenataalinen havaitseminen perustuu edelleen karyotyypin tutkimukseen..

Kleinefelter-oireyhtymä (47, XXY)

Sanotaan, että nämä yksilöt ovat lajin miehiä, joilla on lisäksi X-kromosomi. Aneuploidian merkit vaihtelevat yksilön iän mukaan, ja yleensä vain silloin, kun he ovat aikuisia, diagnoositaan sairaus.

Tämä tarkoittaa, että tämä seksuaalinen aneuploidi ei aiheuta sellaisia ​​vaikutuksia, jotka ovat suuria kuin trisomien aiheuttamat autosomaaliset kromosomit..

XXY-aikuiset miehet tuottavat vähän tai ei lainkaan siittiöitä, kivekset ja pieni penis ja vähenivät libido. Ne ovat keskimääräistä korkeampia, mutta niillä on myös vähemmän kasvo- ja vartalokarvoja.

Heillä voi olla laajentuneita rintoja (gynekomastiaa), lihasmassaa ja heikkoja luita. Testosteronin anto on yleensä hyödyllistä hoidettaessa joitakin tilaan liittyviä endokrinologisia näkökohtia.

XYY-oireyhtymä (47, XYY)

Tämä oireyhtymä ilmenee ihmisen (XY) miehillä, joilla on ylimääräinen Y-kromosomi. Y: n lisäkromosomin läsnäolon seuraukset eivät ole yhtä dramaattisia kuin muut trisomiat.

XYY-yksilöt ovat fenotyyppisiä uroksia, säännöllisesti korkeita ja hieman pitkänomaisia ​​raajoja. Ne tuottavat normaaleja testosteronin määriä eivätkä esiinny erityisiä käyttäytymis- tai oppimisongelmia, kuten aiemmin on ajateltu.

Monet XYY-yksilöt eivät ole tietoisia kromosomaalisesta tilastaan. Ne ovat fenotyyppisesti normaaleja ja lisäksi hedelmällisiä.

Trisomit muissa organismeissa

Aneuploidioiden vaikutus kasveihin on analysoitu ja verrattu euploidian muutoksen vaikutukseen. Yleensä yhden tai useamman kromosomin lukumäärän muutokset vahingoittavat yksilön normaalia toimintaa enemmän kuin muutokset täydellisissä kromosomeissa.

Kuten edellä kuvatuissa tapauksissa, ilmeisen epätasapaino näyttää aiheuttavan erojen haitalliset vaikutukset.

viittaukset

  1. Herault, Y., Delabar, J. M., Fisher, E. M. C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Jyrsijämallit Downin oireyhtymätutkimuksessa: vaikutus ja tulevaisuus. Biologien yritys, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Downin oireyhtymä (Trisomy 21) [Päivitetty 2018 27. lokakuuta]. Julkaisussa: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. Saatavana osoitteesta: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L.M. (2010) Triple X -oireyhtymä: katsaus kirjallisuuteen. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaiikkia trisomiassa 21: arvostelu. American Journsl of Medical Genetics Part A, 167A: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Ensimmäisen raskauskolmanneksen yhdistetyn kokeen tarkkuus trisomien 21, 18 ja 13 seulonnassa. Ultrasound in Obstetrics & Ginecology, 49 : 714-720.
  6. Tartaglia, N. R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Katsaus trisomiaan X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com