Поділитися:
Синдром Дауна трисомія і статеві хромосоми
Перший трисомія це хромосомне стан осіб, які несуть три хромосоми замість нормальної пари. У диплоїдах нормальна оболонка - дві хромосоми, кожна з хромосомного комплементу, що визначає вид.
Зміна кількості лише в одній з хромосом називається анеуплоїдією. Якщо вона охоплює зміни в загальній кількості хромосом, то це буде справжня плоїдність, або еуполіди. У кожній соматичній клітині людини є 46 хромосом. Якщо у них є одна трисомія, у них буде 47 хромосом.
Трисомії статистично говорять часто і являють собою великі зміни для організму-носія. Вони також можуть виникати у людей і пов'язані зі складними захворюваннями або синдромами.
У людській істоті є трисомії, відомі всім. Найбільш відвідуваним, частим і відомим з усіх є трисомія хромосоми 21, найбільш поширена причина так званого синдрому Дауна.
Існують інші трисомії в людській істоті, які представляють велику фізіологічну вартість для носія. Серед них ми маємо трисомію Х-хромосоми, яка представляє величезний виклик для жінки, яка страждає.
Будь-який живий еукаріотичний організм може представляти трисомію. Загалом, у рослин будь-яка зміна кількості хромосом (анеуплоїдії) набагато шкідливіше, ніж збільшення кількості хромосомного комплементу виду. У інших тварин, як правило, анеуплоїди також є причиною численних станів.
Індекс
- 1 Трисомія хромосоми 21 (синдром Дауна: 47, +21)
- 1.1 Опис і трохи історії
- 1.2 Генетичні причини захворювання
- 2 Прояв захворювання
- 3 Діагностика та дослідження в інших живих системах
- 4 Трисомії статевих хромосом у людини
- 4.1 Синдром потрійного Х (47, XXX)
- 4.2 Синдром Клейнефельтера (47, XXY)
- 4.3 Синдром XYY (47, XYY)
- 5 Трисомії в інших організмах
- 6 Посилання
Трисомія хромосоми 21 (синдром Дауна: 47, +21)
(Повна) трисомія хромосоми 21 у людини визначає наявність 47 хромосом у диплоїдних соматичних клітинах. Двадцять дві пари забезпечують 44 хромосоми, в той час як трійка хромосоми 21 забезпечує ще три - один з яких - позаштатний. Тобто, це хромосома, що "закінчилася".
Опис і трохи історії
Трисомія хромосоми 21 є найбільш поширеною анеуплоїдією у людей. Таким же чином ця трисомія є також найчастішою причиною синдрому Дауна. Однак, хоча інші соматичні трисомії частіші, ніж хромосоми 21, більшість зазвичай є більш летальними в ембріональних стадіях..
Тобто ембріони з трисоміями 21 можуть прийти до народження, в той час як інші трисомічні ембріони не можуть. Крім того, постнатальна виживаність набагато вища у дітей з трисомією на хромосомі 21 через низьку частоту генів цієї хромосоми.
Іншими словами, є декілька генів, які будуть збільшені в кількості копій, оскільки хромосома 21 є найменшою автосомою всіх.
Синдром Дауна був вперше описаний англійським лікарем Джоном Ленґдоном Дауном в період з 1862 по 1866 рр. Однак асоціація хвороби з хромосомою 21 була встановлена через сто років. У цих дослідженнях брали участь французькі дослідники Марте Готьє, Раймонд Терпін і Джером Лежене.
Генетичні причини захворювання
Трисомія хромосоми 21 обумовлена об'єднанням двох гамет, одна з яких є носієм більш ніж однієї копії, загальної або часткової, хромосоми 21. Існує три способи, якими це може відбуватися..
У першому, у одного з батьків, недиз'юнкція хромосом 21 під час мейозу призводить до появи гамет з двома хромосомами 21 замість одного. Недиз'юнкція означає "відсутність поділу або сегрегації". Саме гамета може призвести до справжньої трисомії, приєднавши іншу гамету до однієї копії хромосоми 21.
Ще однією менш частою причиною цієї трисомії є те, що називається Robertsonian translocation. У ньому довга рука 21 хромосоми переміщується в іншу хромосому (зазвичай 14). Об'єднання однієї з цих гамет з іншою нормальною дасть початок ембріонам з нормальними каріотипами.
Однак будуть додаткові копії спадкового матеріалу 21 хромосоми, що є достатньою причиною захворювання. Синдром також може бути викликаний іншими хромосомними абераціями або мозаїзмом.
У мозаїці індивідуум представляє клітини з нормальними каріотипами, що чергуються з клітинами з аберрантними каріотипами (трисомія для хромосоми 21)..
-
Прояв захворювання
Основною причиною синдрому Дауна є підвищена експресія деяких ферментів внаслідок існування трьох копій генів на хромосомі 21, а не двох.
Така підвищена експресія призводить до змін у нормальній фізіології індивіда. Деякі з уражених ферментами ферментів включають супероксиддисмутазу і кістацію бета-синтази. Багато інших пов'язані з синтезом ДНК, первинним метаболізмом і когнітивною здатністю особистості.
Хвороба проявляється на різних рівнях. Вроджені вади серця є одними з найбільш важливих, які визначають тривалість життя тих, хто страждає трисомією..
До інших умов, які вражають хворих людей, відносяться аномалії шлунково-кишкового тракту, гематологічні, ендокринні, оториноларингологічні та опорно-рухові порушення, а також порушення зору..
Неврологічні розлади також важливі і включають легкі до помірних труднощів у навчанні. Більшість дорослих осіб з синдромом Дауна розвивають хворобу Альцгеймера.
Діагностика та дослідження в інших живих системах
Пренатальна діагностика Дауна може бути проведена кількома способами. Це включає ультразвук, а також відбір хоріонних волосся і амніоцентез. Обидва можуть бути використані для підрахунку хромосом, але він являє собою певні ризики.
Інші більш сучасні аналізи включають хромосомний аналіз FISH, інші імуногістологічні методи та тести на генетичний поліморфізм, засновані на ампліфікації ДНК методом ПЛР.
Дослідження трисомії хромосоми 21 в системах гризунів дозволило проаналізувати синдром без експериментів з людьми. Таким чином, генотип / фенотип відносини були безпечно і надійно проаналізовані.
Таким же чином можна було приступити до тестування стратегій і терапевтичних агентів, які можуть бути використані пізніше у людини. Найбільш успішною модель гризунів для цих досліджень виявилася миша.
Трисомії статевих хромосом у людини
Як правило, анеуплоїдії статевих хромосом мають менші медичні наслідки, ніж аутосоми у людей. Самки людського виду - XX, а чоловіки XY.
Найбільш поширеними статевими трисоміями у людей є XXX, XXY і XYY. Очевидно, не може бути осіб YY, не кажучи вже про YYY. Морфологічно XXX особини - жінки, тоді як XXY і XYY - самці.
Синдром потрійного Х (47, XXX)
XXX особин у людей - жінки з додатковою Х-хромосомою. Фенотип, пов'язаний зі станом, змінюється з віком, але в цілому дорослі особини мають нормальний фенотип.
Статистично кажучи, кожну тисячу жінок становлять XXX. Фенотипічна ознака, що є загальною у ххх жінок, є передчасним розвитком і зростанням, а також надзвичайно довгими нижніми кінцівками.
На інших рівнях у жінок часто спостерігаються порушення слухового або мовного розвитку. Наприкінці підліткового віку вони, як правило, долають проблеми, пов'язані з їх соціальною адаптацією, і покращують якість життя. Проте, психічні розлади у XXX жінок частіше, ніж у XX жінок.
У самок одна з Х-хромосом інактивується під час нормального розвитку індивідуума. Вважається, що XXX жінок інактивують два з них. Однак вважається, що більшість наслідків, що виникають з трисомії, обумовлені генетичними дисбалансами.
Це означає, що така інактивація не є ефективною або достатньою, щоб уникнути відмінностей у експресії певних (або всіх) генів. Це один з найбільш вивчених аспектів захворювання з молекулярної точки зору.
Як і у випадку з іншими трисоміями, пренатальне виявлення трьохкратної трисомії Х все ще базується на дослідженні каріотипу.
Синдром Клейнефельтера (47, XXY)
Кажуть, що ці особини є самцями виду з додатковою Х-хромосомою. Ознаки анеуплоїдії змінюються залежно від віку індивідуума, і зазвичай тільки тоді, коли вони дорослі, ставиться діагноз.
Це означає, що ця сексуальна анеуплоїдія не призводить до так великих афекцій, як ті, що викликаються трисоміями в аутосомних хромосомах..
Дорослі чоловіки XXY виробляють мало або взагалі не мають сперми, яєчок і маленького пеніса, а також знижують лібідо. Вони вище, ніж середні, але також мають менше волосся на обличчі та тілі.
У них можуть бути збільшені груди (гінекомастія), знижена м'язова маса і слабкі кістки. Застосування тестостерону, як правило, допомагає при лікуванні деяких ендокринологічних аспектів, пов'язаних з цим станом.
Синдром XYY (47, XYY)
Цей синдром відчувають чоловіки виду людини (XY), які мають додаткову Y-хромосому. Наслідки присутності додаткової Y хромосоми не настільки драматичні, як ті, що спостерігаються в інших трисоміях.
Особи XYY є фенотипічно чоловічими, регулярно високими і зі злегка витягнутими кінцівками. Вони виробляють нормальну кількість тестостерону і не представляють особливих поведінкових або навчальних проблем, як думали в минулому.
Багато людей XYY не знають свого хромосомного статусу. Вони фенотипічно нормальні, а крім того, фертильні.
Трисомії в інших організмах
Проаналізовано вплив анеуплоїдій на рослини та порівняно з ефектом зміни еуплоїдності. Загалом, зміни чисельності в одній чи меншій кількості хромосом є більш шкідливими для нормального функціонування особи, ніж зміни в комплектах хромосом..
Як і в описаних випадках, диспропорції у вираженні, здається, пояснюють шкідливі наслідки відмінностей.
Список літератури
- Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, Е. M.C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017). Компанія біологів, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
- khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Синдром Дауна (трисомія 21) [Оновлено 2018 жовтня 27]. У: StatPearls [Інтернет]. Острів скарбів (FL): видавництво StatPearls; 2018 Янв. Доступний з: ncbi.nlm.nih.gov
- Otter, M., Schrander-Stumpel, C.T., Curfs, L.M. (2010) Синдром Triple X: огляд літератури. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
- Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Мозаїцизм для трисомії 21: огляд. Американські журнали медичної генетики Частина A, 167A: 26-39.
- Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Точність комбінованого тесту першого триместру при скринінгу на трисомії 21, 18 і 13. Ультразвукове дослідження в акушерстві та гінекології, 49 : 714-720.
- Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Огляд трисомії X (47, XXX). Журнал Orphanet з рідкісних хвороб, 5, ojrd.com