Синдром на Даун трисомия и полова хромозома



а тризомия това е хромозомно състояние на индивиди, които носят три хромозоми вместо нормалната двойка. При диплоидите нормалната обвивка е два хромозома, всеки от хромозомния комплемент, който определя вида.

Промяната в броя само в един от хромозомите се нарича анеуплоидия. Ако обхваща промени в общия брой хромозоми, това би било истинска плоидност или еуполиди. Човешкото същество има 46 хромозоми във всяка от своите соматични клетки. Ако имат една тризомия, те ще имат 47 хромозоми.

Тризомиите са статистически чести и представляват големи промени за организма носител. Те могат да се появят и при хора и са свързани със сложни заболявания или синдроми.

В човешкото същество са известни тризомии. Най-посещаваните, чести и известни от всичко е тризомията на хромозома 21, най-честата причина за така наречения синдром на Даун..

Има и други тризомии в човешкото същество, които представляват голяма физиологична цена за носителя. Сред тях имаме тризомия на Х-хромозомата, която представлява огромно предизвикателство за жената, която страда.

Всеки жив еукариотен организъм може да представи тризомия. Като цяло, при растенията всяка промяна в броя на хромозомите (анеуплоидия) е много по-вредна, отколкото увеличаването на броя на хромозомните комплементи на видовете. При други животни, като общо правило, анеуплоидиите също са причина за множество състояния.

индекс

  • 1 Тризомия на хромозома 21 (синдром на Даун: 47, +21)
    • 1.1 Описание и малко история
    • 1.2 Генетични причини за заболяването
  • 2 Проява на заболяването
  • 3 Диагностика и проучвания в други живи системи
  • 4 Тризомии на половите хромозоми при хора
    • 4.1 Синдром на тройна X (47, XXX)
    • 4.2 Синдром на Клейнефелтер (47, XXY)
    • 4.3 Синдром на XYY (47, XYY)
  • 5 Тризомии в други организми
  • 6 Препратки

Тризомия на хромозома 21 (синдром на Даун: 47, +21)

(Пълната) тризомия на хромозома 21 при хора определя наличието на 47 хромозоми в диплоидни соматични клетки. Двадесет и две двойки осигуряват 44 хромозоми, докато тримата хромозоми 21 осигуряват още три - един от които е извънбюджетен. Това е, че е хромозома, която "е свършила".

Описание и малко история

Тризомията на хромозома 21 е най-често срещаната анеуплоидия при хора. По същия начин, тази тризомия е и най-честата причина за синдрома на Даун. Въпреки това, въпреки че други соматични тризомии са по-чести от тези на хромозома 21, повечето обикновено са по-летални в ембрионалните стадии..

Това означава, че ембрионите с тризомии 21 могат да пристигнат при раждане, докато други тризомични ембриони не могат. Освен това, постнаталната преживяемост е много по-висока при деца с тризомия на хромозома 21 поради ниската честота на гените на тази хромозома.

С други думи, има няколко гена, които ще бъдат увеличени в броя на копията, защото хромозома 21 е най-малката автозома от всички.

Синдромът на Даун е описан за първи път от английския лекар Джон Лангдън Даун в периода от 1862 до 1866 г. Въпреки това, асоциацията на болестта с хромозома 21 е установена сто години по-късно. Френските изследователи Марте Готие, Реймънд Турпин и Йером Лежене участваха в тези проучвания.

Генетични причини за заболяването

Тризомията на хромозома 21 е причинена от обединението на две гамети, една от които е носител на повече от едно копие, пълно или частично, на хромозома 21. Има три начина, по които това може да се случи..

В първата, при един от родителите, неразделяне на хромозомите 21 по време на мейозата води до образуването на гамети с две хромозоми 21 вместо с една. Недизюнкцията означава "липса на разделяне или сегрегация". Това е гамета, която може да доведе до истинска тризомия, като се присъедини към друга гамета с едно копие на хромозома 21.

Друга по-рядка причина за тази тризомия е така наречената Robertsonian translocation. В него дългото рамо на хромозома 21 се премества в друга хромозома (обикновено 14). Съединението на една от тези гамети с друга нормална ще доведе до възникване на ембриони с нормални кариотипове.

Въпреки това, ще има допълнителни копия на наследствения материал на хромозома 21, който е достатъчна причина за заболяването. Синдромът може да бъде причинен и от други хромозомни аберации или мозаицизъм.

В мозайка индивидът представя клетки с нормални кариотипове, редуващи се с клетки с анормални кариотипове (тризомични за хромозома 21)..

Прояви на заболяването

Основната причина за синдрома на Даун е повишената експресия на някои ензими поради наличието на три копия на гените на хромозома 21, вместо на две..

Това повишено изразяване води до промени в нормалната физиология на индивида. Някои от засегнатите ензими включват супероксиддисмутаза и кистация на бета-синтаза. Много други са свързани със синтеза на ДНК, основния метаболизъм и познавателния капацитет на индивида.

Болестта се проявява на различни нива. Вродените сърдечни дефекти са едни от най-важните, които определят продължителността на живота на засегнатите от тризомия..

Други състояния, които страдат от болни индивиди, включват аномалии на стомашно-чревния тракт, хематологични, ендокринни, оториноларингологични и мускулно-скелетни нарушения, както и визуални аномалии..

Неврологичните разстройства също са важни и включват леки до умерени затруднения в обучението. Повечето възрастни индивиди със синдрома на Даун развиват болестта на Алцхаймер.

Диагностика и проучвания в други живи системи

Пренаталната диагностика на Down може да се извърши по няколко начина. Това включва ултразвук, както и вземане на проби от хорионна коса и амниоцентеза. И двете могат да се използват за отчитане на хромозомите, но представляват определени рискове.

Други по-съвременни анализи включват хромозомен анализ с FISH, други имунохистологични техники и тестове за генетичен полиморфизъм, основани на ДНК амплификация чрез PCR.

Изследването на трисомията на хромозома 21 в системите за гризачи ни позволи да анализираме синдрома, без да експериментираме с хора. По този начин генотипните / фенотипните връзки са анализирани безопасно и надеждно.

По същия начин е възможно да се пристъпи към тестване на стратегии и терапевтични агенти, които могат да бъдат използвани по-късно при хора. Най-успешният модел на гризачи за тези изследвания се оказа мишка.

Тризомии на половите хромозоми при хора

Като цяло, анеуплоидиите на половите хромозоми имат по-малко медицински последствия от тези на автозомите при хората. Женските от човешкия вид са XX, а мъжките XY.

Най-често срещаните сексуални тризомии при хора са XXX, XXY и XYY. Очевидно не може да има индивиди YY, да не говорим за YYY. Морфологично XXX лица са жени, а XXY и XYY са мъже.

Синдром на тройния X (47, XXX)

XXX индивиди при хора са жени с допълнителна Х хромозома. Фенотипът, свързан със състоянието, варира с възрастта, но като цяло възрастните индивиди имат нормален фенотип.

Статистически погледнато, един на всеки хиляда жени са XXX. Фенотипна черта, често срещана при жените XXX, е преждевременно развитие и растеж и необичайно дълги долни крайници.

На други нива, XXX жените често имат нарушения в слуховия или езиковото развитие. В края на юношеството те обикновено преодоляват проблемите, свързани с тяхната социална адаптация, и подобряват качеството си на живот. Въпреки това, психиатричните разстройства в XXX жени са по-чести, отколкото при ХХ жени.

При жените един от X хромозомите се инактивира по време на нормалното развитие на индивида. Смята се, че XXX жени дезактивират две от тях. Смята се обаче, че повечето от последиците, произтичащи от тризомия, се дължат на генетични дисбаланси.

Това означава, че такова инактивиране не е ефективно или достатъчно, за да се избегнат разлики в експресията на определени (или всички) гени. Това е един от най-изследваните аспекти на болестта от молекулярна гледна точка.

Както в случая с други тризомии, пренаталното откриване на тройната трисомия все още се основава на изследването на кариотипа.

Синдром на Kleinefelter (47, XXY)

Казва се, че тези индивиди са мъжки от вида с допълнителна Х хромозома. Признаците на анеуплоидията варират в зависимост от възрастта на индивида и обикновено само когато са възрастни, се диагностицира състоянието.

Това означава, че тази сексуална анеуплоидия не поражда толкова големи поражения, колкото тези, причинени от тризомии в автозомните хромозоми..

XXY възрастни мъже произвеждат малко или никакви сперматозоиди, тестиси и малък пенис, както и намалено либидо. Те са по-високи от средните, но също така имат по-малко коса на лицето и тялото.

Те могат да имат увеличени гърди (гинекомастия), намалена мускулна маса и слаби кости. Прилагането на тестостерон обикновено е полезно при лечението на някои ендокринологични аспекти, свързани с това състояние.

XYY синдром (47, XYY)

Този синдром се наблюдава при мъже от човешкия вид (XY), които имат допълнителна Y хромозома. Последиците от наличието на допълнителна Y хромозома не са толкова драматични, колкото тези, наблюдавани при други тризомии.

Хората XYY са фенотипно мъжки, редовно високи и с леко удължени крайници. Те произвеждат нормални количества тестостерон и не представят специфични поведенчески проблеми или проблеми на ученето, както се мисли в миналото.

Много XYY индивиди не са наясно с хромозомния си статус. Те са фенотипно нормални и в допълнение, плодородни.

Тризомии в други организми

Анализира се ефекта на анеуплоидиите върху растенията и се сравнява с ефекта от промяната на еуплоидията. Като цяло промените в броя на една или няколко хромозоми са по-вредни за нормалното функциониране на индивида, отколкото промените в пълните комплекти хромозоми..

Както и в описаните случаи, дисбалансите в изразяването изглежда обясняват вредните последици от различията.

препратки

  1. Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, E. M.C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017). Компанията на биолозите, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Синдром на Даун (тризомия 21) [Updated 2018 Oct 27]. В: StatPearls [Интернет]. Островът на съкровищата (FL): Издателство StatPearls; 2018 Ян. Предлага се от: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C.T., Curfs, L.M. (2010) Синдром на Triple X: преглед на литературата. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Мозаицизъм за тризомия 21: преглед. Американски журнал за медицинска генетика Част А, 167А: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Точност на комбиниран тест за първи триместър при скрининг за тризомии 21, 18 и 13. 714-720.
  6. Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Преглед на тризомия X (47, XXX). Orphanet Journal на редки болести, 5, ojrd.com