Charakteristické monosomy a příklady



monosomií odkazují na chromozomální konstituci jedinců s jediným chromosomem namísto normálního páru v diploidních organismech. To je, jestliže tam je 23 párů chromozómů, tam je monosomy pro jednoho z nich jestliže jediný z chromosomes je přítomný. Jedinec s monosomií v tomto případě bude prezentovat 45 chromosomů místo 46.

Monosomy mohou být úplné nebo částečné. V prvním případě chybí celý chromozóm. Ve druhé, delece pouze části chromozomu určuje částečný nedostatek informací o postiženém chromozomu.

Protože monosomie ovlivňuje pouze pár chromozomů diploidních druhů, je například považována za aneuploidii. Pravé změny ploidie nebo euploidie na druhé straně ovlivňují úplný počet chromozomů, které definují druh.

Index

  • 1 Charakteristika monosomií
  • 2 Parciální monosomie chromozomu 5 u lidí: syndrom plačící kočky
    • 2.1 Charakteristika onemocnění
    • 2.2 Léčba onemocnění
    • 2.3 Některé geny, které přispívají k manifestaci onemocnění
  • 3 Celková monosomie chromozomu X: Turnerův syndrom (45, X)
    • 3.1 Přehled syndromu
    • 3.2 Související fyzikální a somatické vlastnosti
    • 3.3 Rozvojové a mentální schopnosti
    • 3.4 Léčba symptomů syndromu
  • 4 Monosomie v jiných organismech
  • 5 Odkazy

Charakteristika monosomií

Monosomie mohou ovlivnit somatické chromozomy nebo pohlavní chromozomy. Jediná monosomie pohlavních chromozomů u lidí je chromozom X.

Tito jedinci jsou XO ženy a představují to, co se nazývá Turnerův syndrom. Neexistuje žádný monosomický ME, protože každá lidská bytost vyžaduje existenci X chromozomu.

Ženy jsou XX a muži XY. V případech aneuploidie mohou být ženy také XXX (trizomie X) nebo XO (monosomie X). Aneuploidní muži mohou být XXY (Kleinefelterův syndrom) nebo XYY. Tyto poslední dvě jsou také trisomie.

Celkové autosomální monosomías jsou obvykle fatální, protože způsobují vznik závažných defektů ve vývoji. Navíc se může projevit jakákoli (a celá) mutace, protože jedinec bude hemizygotní pro všechny geny solitárního chromozomu.

Aneuploidní organismy vznikají obecně fúzí gamet, z nichž jedna představuje numerickou chromozomální aberaci. Aneuploidie mohou také pocházet ze somatické tkáně a zjevně hrají důležitou roli ve vzhledu a vývoji určitých typů rakoviny..

Parciální monosomie chromozomu 5 u lidí: syndrom plačící kočky

Částečná (nebo celková) delece v krátkém rameni chromozomu 5 je příčinou tzv. Cri-du-chatového syndromu. To je také známé jako Lejeune syndrom, na počest jeho objevitele, francouzský výzkumník Jèrôme Lejeune. Ve francouzštině znamená cri-du-chat „plačící kočku“.

80% gamet, kde se vyskytuje delece charakterizující tento syndrom, je otcovského původu. Většina delecí je spontánní a vyskytuje se de novo během gametogeneze. V případech menšin vzniká aberantní gamet z jiných typů událostí, jako jsou translokace nebo nerovnoměrné chromozomální segregace.

Charakteristika onemocnění

Vzhledem k problémům s hrtanem a nervovým systémem odvozeným z tohoto stavu mají postižené děti pláč podobný tomu u malých koček. Tento typ pláče zmizí, když se dítě dostane o něco starší.

Na fyzické úrovni budou schopni prezentovat hlavu, čelisti snížené velikosti a hodně slintat. Nejvýznamnější fyzikální znak tohoto syndromu však není na první pohled pozorovatelný. Jde o hypoplazii pontocerebellaru, vrozenou poruchu morfogeneze mozku.

Po zbytek života budou mít postižené osoby problémy s krmením (potíže sání a polykání), přibývání na váze a růst. Budou také představovat těžké motorické, intelektuální a řečové zpoždění.

Na úrovni chování, lidé s tímto syndromem obvykle představují některé poruchy, které zahrnují hyperaktivitu, agresi a "start". Mají také tendenci mít opakované pohyby. Ve velmi vzácných případech může jedinec vykazovat normální vzhled a chování, s výjimkou poruch učení.

Léčba onemocnění

Postižení jedinci vyžadují neustálou lékařskou péči, zejména pro terapie spojené s poruchami motoriky a řeči. Pokud se vyskytnou problémy se srdcem, bude s největší pravděpodobností nutná operace.

Některé geny, které přispívají k manifestaci onemocnění

Geny chybějícího fragmentu, včetně celého krátkého ramena chromozomu 5, jsou v hemizygotním stavu. To znamená, že pouze v jedné kopii z druhého úplného chromozomu páru.

Genetická konstituce tohoto chromozomu tedy určí některé z příčin onemocnění. Některé mohou být vysvětleny expresí v deficienci mutovaného genu. Jiní, naopak, kvůli účinku genové dávky odvozené od existence jediné kopie genu místo dvou.

Některé z genů, které přispívají k rozvoji onemocnění účinkem genetické dávky, zahrnují TERT (urychlenou telomér shortenig). Lidé postižení syndromem mají nedostatky v udržování telomer. Zkrácení telomer je spojeno s výskytem různých onemocnění a časným stárnutím.

Na druhé straně gen SEMA5A v hemizygotním stavu přerušuje normální vývoj mozku u jedinců s delecí na chromozomu 5. Na druhé straně se zdá, že hemizygotní stav genu MARCH6 vysvětluje charakteristický výkřik koček postižených trisomií..

Celková monosomie chromozomu X: Turnerův syndrom (45, X)

Autosomální monosomy jsou zpravidla vždy smrtelné. Je však zajímavé, že monosomie chromozomu X není, protože mnoho embryí XO dokáže přežít.

Zdá se, že důvod spočívá ve funkci chromozomu X při pohlavním určování u savců. Jelikož samice druhu jsou XX a samci XY, je to nepostradatelný chromozóm. Y chromozom je nezbytný pouze pro sexuální určení mužů, ne pro jejich přežití.

X chromozóm nese téměř 10% genetické informace u lidí. Jeho přítomnost samozřejmě není alternativou; Je to povinné Kromě toho je vždy částečně přítomen. To znamená, že u mužů existuje pouze jedna kopie X.

Ale u žen, funkčně řečeno. Podle Lyonovy hypotézy (již potvrzené) u žen je exprimován pouze jeden z chromozomů X. Druhý je inaktivován genetickými a epigenetickými mechanismy.

V tomto smyslu, všichni savci, muži a ženy, být hemizygous pro X. XO ženy také, ale v jiném stavu ne bez problémů.

Obecné informace o syndromu

Neexistuje prokázaná příčina syndromu, který představuje ženský karyotyp 45, X. Turnerův syndrom postihuje 1 z 2500 žen naživu.

Proto se jedná o vzácnou aneuploidii ve srovnání s trisomií XXY nebo XXX. Obecně, XO těhotenství nejsou životaschopná. Odhaduje se, že 99% těhotenství XO končí potratem.

Fyzikální a somatické vlastnosti

Charakteristickým fyzickým rysem Turnerova syndromu je krátká postava. XO ženy jsou malé při narození, nezažívají výbušný růst spojený s pubertou a dospělí dosahují maximálně 144 cm výšky.

Jiné somatické rysy spojené se syndromem zahrnují vrozené srdeční onemocnění, stejně jako renální abnormality. Ženy postižené Turnerovým syndromem představují zvýšené riziko vzniku zánětu středního ucha, hypertenze, diabetes mellitus, poruch štítné žlázy a obezity..

Rozvojové a mentální schopnosti

IQ žen XO je ekvivalentní s jejich XX vrstevníky. Je však možné pozorovat deficit v prostorové orientaci, v rukopisu a při řešení matematických problémů. Nepředstavují problémy například v aritmetických výpočtech, ale počítají.

Řeč je normální, ale problémy se mohou objevit, pokud není léčena otitis media. Předpokládá se, že mnoho z těchto nedostatků je výsledkem snížení produkce estrogenů. Motorické dovednosti mohou také vykazovat určité zpoždění.

Léčba symptomů syndromu

Z hlediska krátkého vzrůstu mohou ženy s Turnerovým syndromem během dětství dostávat injekce s rekombinantním růstovým hormonem. Mohou očekávat, že dosáhnou výšky nejméně 150 cm.

Hormonální substituční léčba by měla začít mezi 12 a 15 lety, aby byl zajištěn vhodný průchod do dospívání a dospělosti. Tato léčba by měla být ve většině případů prodloužena, aby se zabránilo předčasnému koronárnímu onemocnění srdce a osteoporóze.

Se zbytkem podmínek jsou v průběhu vývoje a postavení dospělých žen ve skupině XO zásadní rady a lékařské následky. Psychologické poradenství je také důležité, protože fyzické nedostatky mohou ovlivnit váš emocionální vývoj.

Monosomie v jiných organismech

Monosomie byly objeveny a poprvé hlášeny Barbarou McClintockovou v roce 1929 z její práce na kukuřici. Stejně jako u kukuřice mají monosomie v jiných diploidních rostlinách větší účinek než polyploidní rostliny.

Ztráta chromozomu páru v diploidní rostlině vede ke vzniku genetických nerovnováh, které následně mění enzymatické hladiny. Tím mohou být ovlivněny všechny metabolické cesty, kde se účastní.

V důsledku toho se mění normální fenotypy jedince. Na druhou stranu, monosomy jsou snadno studovatelné, protože jejich hemizygotní stav usnadňuje genetickou analýzu mutantů.

Tyto rostliny jsou velmi užitečné v základní vědě, například ke studiu meiosis a chromozómových segregačních událostí. Bylo například pozorováno, že ne všechny chromozomy v různých monosomických podmínkách se chovají stejným způsobem.

To vše bude záviset na existenci homologních oblastí v chromozomech, které nemusí být nutně vlastními páry. V aplikované vědě je specifická monosomická rostlina snazší manipulovat než disomická. Potom můžete přejít na konvenční kříže, abyste vytvořili nové odrůdy (bez monosomie).

Odkazy

  1. Alberts, B., Johnson, A.D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. vydání). W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Álvarez-Nava, F., Lanes, R. (2018) Epigenetika v Turnerově syndromu. Klinická epigenetika, 10. doi: 10.1186 / s13148-018-0477-0
  3. Demaliaj, E., Cerekja, A., Piazze, J. (2012) Kapitola 7: Sexuální chromozomové aneuploidie. In: Storchova, Z. (Ed.), Aneuploidy ve zdravotnictví a nemoci. InTech, Rijeka, Chorvatsko. 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 delece: současné znalosti a budoucí směry. American Journal of Medical Genetics Část C: Semináře v Medical Genetics, 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). Úvod do genetické analýzy (11. vydání). New York: W. H. Freeman, New York, NY, USA.
  7. Yadav, M.C., 1.2 *, Sachan, J.K. S., Sarkar, K. R. (2009) Monosomová analýza odhalila duplikované chromozomální segmenty v genomu kukuřice. Journal of Genetics, 88: 331-335.