Karakteristiske monosomier og eksempler



den monosomi de refererer til kromosomal konstitusjon av individer med et enkelt kromosom i stedet for det normale paret i diploide organismer. Det vil si at hvis det er 23 par kromosomer, er det monosomi for en av dem hvis bare en av kromosomene er tilstede. En person med monosomi i dette tilfellet vil presentere 45 kromosomer i stedet for 46.

Monosomier kan være totalt eller delvise. I det første tilfellet mangler hele kromosomet. I det andre bestemmer en sletting av bare en del av kromosomet den delvise mangelen på informasjon av det berørte kromosomet.

Som monosomi påvirker bare et par kromosomer av en diploid art, for eksempel, regnes det som en aneuploidi. True ploidy endringer eller euploidies, derimot, påvirker det fullstendige antall kromosomer som definerer en art.

index

  • 1 Egenskaper av monosomier
  • 2 Delvis monosomi av kromosom 5 hos mennesker: kattekryssyndromet
    • 2.1 Kjennetegn ved sykdommen
    • 2.2 Behandling av sykdommen
    • 2.3 Noen gener som bidrar til manifestasjon av sykdommen
  • 3 Total monosomi av X-kromosomet: Turnersyndrom (45, X)
    • 3.1 Oversikt over syndromet
    • 3.2 Tilknyttede fysiske og somatiske egenskaper
    • 3.3 Utvikling og mentale evner
    • 3.4 Behandling av symptomene på syndromet
  • 4 Monosomier i andre organismer
  • 5 referanser

Egenskaper av monosomier

Monosomier kan påvirke somatiske kromosomer eller sexkromosomer. Den eneste monosomien til sexkromosomene i mennesker er den for X-kromosomet.

Disse individer er XO kvinner og presenterer det som kalles Turners syndrom. Det er ingen monosomisk ME fordi hvert menneske krever et X-kromosom å eksistere.

Kvinnen er XX og XY mennene. I tilfelle av aneuploide celler, kvinner kan også være XXX (trisomy X) eller XO (monosomi X). De aneuploide mennene kan være XXY (Kleinefelter syndrom) eller XYY. Disse to siste er også trisomier.

De totale autosomale monosomiene er vanligvis dødelige, siden de gir opphav til alvorlige mangler i utviklingen. I tillegg kan enhver (og alle) mutasjon manifesteres siden individet vil være hemisygotisk for alle gener av det ensomme kromosomet.

Aneuploid organismer oppstår vanligvis ved sammensmelting av kjønnsceller, hvorav den ene gir en numerisk kromosomalt avvik. Aneuploidy kan også oppstå fra somatisk vev, og tilsynelatende spiller en viktig rolle i fremveksten og utviklingen av visse kreftformer.

Delvis monosomi av kromosom 5 hos mennesker: kattekryssyndromet

En delvis (eller total) sletting i den korte armen av kromosom 5 er årsaken til det såkalte cri-du-chat syndromet. Det er også kjent som Lejeune syndrom, til ære for sin oppdager, den franske forskeren Jèrôme Lejeune. På fransk betyr cri-du-chat "gråt katt".

80% av gametene hvor sletting som karakteriserer dette syndromet oppstår, er av fosterlig opprinnelse. De fleste slettinger er spontane og forekommer de novo under gametogenese. I mindre tilfeller oppstår avvigende gamete fra andre typer hendelser, som for eksempel translokasjoner eller ulik kromosomale segregeringer.

Kjennetegn ved sykdommen

På grunn av problemer med strupehodet og nervesystemet som er avledet av tilstanden, har berørte barn en gråte som ligner små katter. Denne typen gråt forsvinner når barnet blir litt eldre.

På det fysiske nivået vil de kunne presentere hodet, kjever av redusert størrelse og kaste mye. Det mest relevante fysiske tegn på dette syndromet er imidlertid ikke observert ved første øyekast. Det handler om pontocerebellar hypoplasia, en medfødt lidelse i hjernemorfogenese.

For resten av livet vil de berørte personer ha problemer med å mate (vanskeligheter med å suge og svelge), øke vekten og vokse. De vil også presentere en alvorlig motor, intellektuell og taleforsinkelse.

På adferdsnivå presenterer personer med dette syndromet vanligvis noen lidelser som inkluderer hyperaktivitet, aggresjon og "starter". De har også en tendens til å ha repeterende bevegelser. I svært sjeldne tilfeller kan individet oppvise et normalt utseende og atferd, bortsett fra læringsproblemer.

Behandling av sykdommen

Berørte personer krever konstant legehjelp, spesielt for behandlinger relatert til motor- og taleforstyrrelser. Hvis hjerteproblemer oppstår, vil kirurgi sannsynligvis være nødvendig.

Noen gener som bidrar til manifestasjon av sykdommen

Genene til det manglende fragmentet, inkludert hele den korte armen av kromosom 5, er i hemizygot tilstand. Det er, i bare en kopi fra det andre komplett kromosom av paret.

Den genetiske konstitusjonen til dette kromosomet vil derfor bestemme noen av årsakene til sykdommen. Noen kan forklares ved uttrykket i mangel på et mutert gen. Andre, tvert imot, på grunn av effekten av gendosen som er avledet fra eksistensen av en enkelt kopi av genet i stedet for to.

Noen av de genene som bidrar til utviklingen av sykdommen ved effekt av genetisk dose inkluderer TERT (ved akselerert telomerer-kortvarig). Personer som er rammet av syndromet har mangler ved vedlikehold av telomerer. Forkortelsen av telomerer er knyttet til forekomsten av ulike sykdommer og tidlig aldring.

På den annen side, forstyrrer hemizygous tilstand SEMA5A genet normal utvikling av hjernen hos personer med slettinger på kromosom 5. I mellomtiden hemizygous staten MARCH6 genet ser ut til å forklare den karakteristiske rop av katt berørt med trisomi.

Total monosomi av X-kromosomet: Turnersyndrom (45, X)

Autosomale monosomier, som regel, er alltid dødelige. Interessant nok er monosomien til X-kromosomet imidlertid ikke, siden mange XO-embryoer klarer å overleve.

Årsaken synes å ligge i funksjonen til X-kromosomet i seksuell bestemmelse i pattedyr. Som hunnene av arten er XX og hannene XY, er det et uunnværlig kromosom. Y-kromosomet er bare viktig for seksuell bestemmelse av menn, ikke for deres overlevelse.

X-kromosomet bærer nesten 10% av den genetiske informasjonen hos mennesker. Hans nærvær er åpenbart ikke et alternativ; Det er obligatorisk I tillegg er det alltid delvis til stede. Det er at i menn er det bare en kopi av X.

Men hos kvinner, funksjonelt sett, også. Ifølge Lyon-hypotesen (allerede bekreftet) hos kvinner er bare en av X-kromosomer uttrykt. Den andre er inaktivert av genetiske og epigenetiske mekanismer.

I denne forstand, alle pattedyr, menn og kvinner, er hemizygous for X. Kvinner XO også, men på en betingelse ikke uten problemer.

Generelle symptomer på syndromet

Det er ingen påvist årsak til syndromet presentert av kvinnelig karyotype 45, X. Turners syndrom påvirker 1 av 2500 kvinner i live.

Derfor er det en sjelden aneuploidi sammenlignet for eksempel med trisomier XXY eller XXX. Generelt er XO-svangerskap ikke levedyktig. Det anslås at 99% av XO-svangerskapene avsluttes i abort.

Fysiske og somatiske egenskaper knyttet

Den karakteristiske fysiske egenskapen til Turners syndrom er kort statur. XO-kvinner er små ved fødselen, opplever ikke eksplosiv vekst forbundet med puberteten, og voksne når maksimalt 144 cm.

Andre somatiske egenskaper forbundet med syndromet inkluderer medfødt hjertesykdom, samt nyresvikt. Kvinner som påvirkes med Turners syndrom har økt risiko for otitis media, høyt blodtrykk, diabetes mellitus, skjoldbruskkjertelforstyrrelser og fedme.

Utvikling og mentale evner

IQ av XO kvinner er ekvivalent med den av deres XX-kolleger. Det er imidlertid mulig at underskudd i romlig orientering, håndskrift og løsning av matematiske problemer kan observeres. De presenterer ikke problemer, for eksempel i aritmetiske beregninger, men de teller.

Tale er normalt, men problemer kan oppstå når otitis media ikke behandles. Det antas at mange av disse manglene er produktet av redusert østrogenproduksjon. Motortferdigheter kan også vise noe forsinkelse.

Behandling av symptomene på syndromet

Når det gjelder kort statur, kan kvinner med Turners syndrom motta injeksjoner med rekombinant veksthormon i barndommen. De kan forvente å nå minst 150 cm i høyden.

Hormonbehandling bør starte mellom 12 og 15 år for å sikre en passende transitt til ungdom og voksenliv. Denne behandlingen, i de fleste tilfeller, bør forlenges for å forhindre tidlig koronar hjertesykdom og osteoporose.

Med de øvrige forholdene er råd og medisinsk oppfølging grunnleggende under utviklingen og den voksne statusen til XO-kvinnene. Psykologisk rådgivning er også viktig, siden fysiske mangler kan påvirke din emosjonelle utvikling.

Monosomier i andre organismer

Monosomiene ble oppdaget og rapportert for første gang av Barbara McClintock i 1929 fra sitt arbeid på mais. Som i korn har monosomier i andre diploide planter større effekt enn polyploide planter.

Tapet på et kromosom av paret i en diploid plante gir opphav til genetiske ubalanser som derfor endrer de enzymatiske nivåene. Dermed kan alle metabolske veiene der de deltar påvirkes.

Som en konsekvens blir de normale fenotypene til individet endret. På den annen side er monosomer enkle å studere, siden deres hemizygotiske tilstand gjør den genetiske analysen av mutanter lettere.

Disse plantene er svært nyttige i grunnvitenskap, for eksempel for å studere meiosis og kromosomsegmenteringshendelser. Det har for eksempel blitt observert at ikke alle kromosomer i forskjellige monosomiske oppfører seg på samme måte.

Alt dette vil avhenge av eksistensen av homologe regioner i kromosomer som ikke nødvendigvis er av det eget paret. I anvendt vitenskap er en spesifikk monosomisk plante lettere å manipulere enn en disomic. Deretter kan du fortsette til konvensjonelle kryss for å generere nye varianter (uten monosomien).

referanser

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6th Edition). W. W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Álvarez-Nava, F., Lanes, R. (2018) Epigenetics in Turner syndrome. Klinisk epigenetikk, 10. doi: 10.1186 / s13148-018-0477-0
  3. Demaliaj, E., Cerekja, A., Piazze, J. (2012) Kapittel 7: Sex kromosom aneuploidier. I: Storchova, Z. (red.), Aneuploidy in Health and Disease. InTech, Rijeka, Kroatia. ISBN: 978-953-51-0608-1.
  4. Nguyen, J.M., Qualmann, K.J., Okashah, R., Reilly, A., Alexeyev, M.F., Campbell, D.J. (2015) 5p sletting: nåværende kunnskap og fremtidige retninger. American Journal of Medical Genetics Del C: Seminarer i medisinsk genetikk, 169: 224-238.
  5. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W. B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, USA.
  6. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S. B., Doebley, J. (2015). En introduksjon til genetisk analyse (11. utgave). New York: W.H. Freeman, New York, NY, USA.
  7. Yadav, M.C., 1,2 *, Sachan, J.K. S., Sarkar, K.R. (2009) Monosomisk analyse avslører dupliserte kromosomale segmenter i maisgenomet. Journal of Genetics, 88: 331-335.