Karakteristiske monosomer og eksempler

den monosomi de henviser til den kromosomale sammensætning af enkeltpersoner med et enkelt kromosom i stedet for det normale par i diploide organismer. Det vil sige, hvis der er 23 par kromosomer, er der monosomi for en af ​​dem, hvis kun en af ​​kromosomerne er til stede. En person med en monosomi i dette tilfælde vil præsentere 45 kromosomer i stedet for 46.

Monosomier kan være helt eller delvis. I det første tilfælde mangler hele kromosomet. I det andet bestemmes en deletion af kun en del af kromosomet den delvise mangel på information af det berørte kromosom.

Da monosomi kun påvirker et par af kromosomer af en diploid art, for eksempel betragtes det som en aneuploidi. Ægte ploidyændringer eller euploidier påvirker på den anden side det fulde antal kromosomer, der definerer en art.

indeks

• 1 Karakteristik af monosomier
• 2 Delvis monosomi af kromosom 5 hos mennesker: kattekrybsyndromet
  • 2.1 Karakteristika for sygdommen
  • 2.2 Behandling af sygdommen
  • 2.3 Nogle gener, der bidrager til manifestationen af ​​sygdommen
• 3 Total monosomi af X-kromosomet: Turners syndrom (45, X)
  • 3.1 Oversigt over syndromet
  • 3.2 Tilknyttede fysiske og somatiske egenskaber
  • 3.3 Udvikling og mentale evner
  • 3.4 Behandling af symptomerne på syndromet
• 4 Monosomier i andre organismer
• 5 referencer

Karakteristik af monosomier

Monosomier kan påvirke somatiske kromosomer eller sexchromosomer. Den eneste monosomi af sexkromosomerne hos mennesker er den for X-kromosomet.

Disse personer er XO-kvinder og præsenterer det, der hedder Turners syndrom. Der er ikke monosomisk ME, fordi ethvert menneske kræver et X-kromosom at eksistere.

Kvinderne er XX og XY mændene. I tilfælde af aneuploide celler, kan kvinder også være XXX (trisomi X) eller XO (monosomi X). De aneuploide mænd kan være XXY (Kleinefelter syndrom) eller XYY. Disse sidste to er også trisomier.

De samlede autosomale monosomier er sædvanligvis dødelige, da de giver oprindelse til alvorlige defekter i udviklingen. Derudover kan enhver (og alle) mutation manifesteres, da individet vil være hemizygotisk for alle gener af det ensomme kromosom.

Aneuploide organismer opstår som regel ved fusion af kønsceller, hvoraf den ene udgør en numerisk kromosomafvigelser. Aneuploidier kan også opstå fra somatisk væv og synes tilsyneladende at spille en vigtig rolle i udseendet og udviklingen af ​​visse typer kræft.

Delvis monosomi af kromosom 5 hos mennesker: kattekrybsyndromet

En delvis (eller total) deletion i den korte arm af kromosom 5 er årsagen til det såkaldte cri-du-chat syndrom. Det er også kendt som Lejeune syndrom, til ære for sin opdager, den franske forsker Jèrôme Lejeune. På fransk betyder cri-du-chat "gråt kat".

80% af de gameter, hvor den deletion, der karakteriserer dette syndrom, forekommer, er af paternal oprindelse. De fleste sletninger er spontane og forekommer de novo under gametogenese. I minoritetssager opstår den afvigende gamete fra andre typer begivenheder, såsom translokationer eller ulige chromosomale segregeringer.

Karakteristik af sygdommen

På grund af problemer med strubehoved og nervesystem, der er afledt af tilstanden, har de berørte børn en gråd som ligner små katte. Denne type græd forsvinder, når barnet bliver lidt ældre.

På det fysiske plan vil de være i stand til at præsentere hovedet, kæber af reduceret størrelse og kaste meget. Det mest relevante fysiske tegn på dette syndrom er imidlertid ikke observerbart ved første øjekast. Det handler om pontocerebellar hypoplasi, en medfødt lidelse i hjernemorfogenese.

For resten af ​​deres liv vil de berørte mennesker have problemer med at fodre (sværhed og svelge), gå i vægt og vokse. De vil også præsentere en alvorlig motor, intellektuel og taleforsinkelse.

På adfærdsniveau frembyder personer med dette syndrom normalt nogle lidelser, der omfatter hyperaktivitet, aggression og "starter". De har også tendens til at have gentagne bevægelser. I meget sjældne tilfælde kan den enkelte fremvise et normalt udseende og adfærd, bortset fra indlæringsvanskeligheder.

Behandling af sygdommen

Berørte personer kræver konstant lægehjælp, især til behandlinger relateret til motor- og taleforstyrrelser. Hvis der opstår hjerteproblemer, vil kirurgi sandsynligvis være påkrævet.

Nogle gener, der bidrager til manifestationen af ​​sygdommen

Genene af det manglende fragment, herunder hele den korte arm af kromosom 5, er i hemizygot tilstand. Det er i kun en kopi fra parrets andet komplette kromosom.

Den genetiske konstitution af dette kromosom vil derfor bestemme nogle af årsagerne til sygdommen. Nogle kan forklares ved udtrykket i mangel på et muteret gen. Andre, tværtimod på grund af effekten af ​​gendoseringen afledt af eksistensen af ​​en enkelt kopi af genet i stedet for to.

Nogle af de gener, der bidrager til udviklingen af ​​sygdommen ved hjælp af genetisk dosis, omfatter TERT (ved accelereret telomerer-shortenig). Personer, der er ramt af syndromet, har mangler ved vedligeholdelsen af ​​telomerer. Forkortelsen af ​​telomerer er forbundet med forekomsten af ​​forskellige sygdomme og tidlig aldring.

På den anden side, den hemizygote tilstand SEMA5A gen forstyrrer den normale udvikling af hjernen hos personer med sletninger på kromosom 5. I mellemtiden hemizygote tilstand MARCH6 gen synes at forklare den karakteristiske skrig kat påvirket med trisomi.

Samlet monosomi af X-kromosomet: Turners syndrom (45, X)

Autosomale monosomier er som regel altid dødelige. Interessant nok er monokomien af ​​X-kromosomet imidlertid ikke, da mange XO-embryoner klarer at overleve.

Årsagen synes at ligge i funktionen af ​​X-kromosomet i seksuel bestemmelse hos pattedyr. Da hunnerne af arten er XX og hannerne XY, er det et uundværligt kromosom. Y-kromosomet er kun afgørende for den seksuelle bestemmelse af mænd, ikke for deres overlevelse.

X-kromosomet bærer næsten 10% af den genetiske information hos mennesker. Hans tilstedeværelse er naturligvis ikke et alternativ; Det er obligatorisk Derudover er den altid delvist til stede. Det vil sige hos mænd er der kun en kopi af X.

Men hos kvinder, funktionelt set også. Ifølge Lyon-hypotesen (allerede bekræftet) hos kvinder er kun en af ​​X-kromosomer udtrykt. Den anden er inaktiveret af genetiske og epigenetiske mekanismer.

I denne forstand er alle pattedyr, mænd og kvinder, er hemizygot for X. Kvinder XO også, men i en tilstand, der ikke uden problemer.

Syndromets generelle forhold

Der er ingen dokumenteret årsag til syndromet præsenteret af kvindelig karyotype 45, X. Turners syndrom påvirker 1 ud af 2500 kvinder i live.

Derfor er det en sjælden aneuploidi, når den sammenlignes for eksempel med trisomier XXY eller XXX. Generelt er XO-graviditeter ikke levedygtige. Det anslås, at 99% af XO-graviditeten slutter i abort.

Fysiske og somatiske egenskaber forbundet

Det karakteristiske fysiske træk ved Turner syndrom er kort statur. XO kvinder er små ved fødslen, oplever ikke den eksplosive vækst i forbindelse med puberteten, og voksne når højst 144 cm.

Andre somatiske træk forbundet med syndromet omfatter medfødt hjertesygdom såvel som nyreabnormiteter. Kvinder, der er ramt af Turners syndrom, giver øget risiko for otitismedia, hypertension, diabetes mellitus, skjoldbruskkirtelproblemer og fedme.

Udvikling og mentale evner

IQ'en af ​​XO-kvinder svarer til den af ​​deres XX-kammerater. Det er imidlertid muligt, at underskud i rumlig orientering, håndskrift og i løsning af matematiske problemer kan observeres. De præsenterer ikke problemer f.eks. I aritmetiske beregninger, men de tæller.

Tale er normalt, men problemer kan opstå, når otitis media ikke behandles. Det antages, at mange af disse mangler er produktet af nedsat østrogenproduktion. Motorkompetencer kan også vise en vis forsinkelse.

Behandling af symptomerne på syndromet

Med hensyn til kort statur kan kvinder med Turners syndrom modtage injektioner med rekombinant væksthormon under deres barndom. De kan forvente at nå mindst 150 cm i højden.

Hormonudskiftningsterapi bør starte mellem 12 og 15 år for at sikre en passende transit til adolescent og voksenalderen. Denne behandling bør i de fleste tilfælde forlænges for at forhindre for tidlig koronar hjertesygdom og osteoporose.

Med de øvrige betingelser er rådgivning og medicinsk opfølgning grundlæggende under udviklingen og den voksne status hos XO-kvinderne. Psykologisk rådgivning er også vigtig, da fysiske mangler kan påvirke din følelsesmæssige udvikling.

Monosomier i andre organismer

Monosomierne blev opdaget og rapporteret for første gang af Barbara McClintock i 1929 fra hendes arbejde på majs. Som i majs har monosomier i andre diploide planter en større virkning end polyploide planter.

Tabet af et kromosom af parret i en diploide plante giver anledning til genetiske ubalancer, der derfor ændrer de enzymatiske niveauer. Således kan alle metabolske veje, hvor de deltager, påvirkes.

Som følge heraf ændres individets normale fænotyper. På den anden side er monosomer nemme at studere, da deres hemizygotiske tilstand letter genetisk analyse af mutanter.

Disse planter er meget nyttige i grundvidenskaben, for eksempel at studere meiosis og kromosomsegregationshændelser. Det er for eksempel blevet observeret, at ikke alle kromosomer i forskellige monosomiske opfører sig på samme måde.

Alt dette vil afhænge af eksistensen af ​​homologe regioner i kromosomer, som ikke nødvendigvis er af det eget par. I anvendt videnskab er en specifik monosomisk plante lettere at manipulere end en disomic. Derefter kan du fortsætte til konventionelle kryds for at generere nye sorter (uden monosomien).

referencer

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. Clinical Epigenetics, 10. doi: 10.1186 / s13148-018-0477-0
3. Demaliaj, E., Cerekja, A., Piazze, J. (2012) Kapitel 7: Sex kromosom aneuploidier. I: Storchova, Z. (Red.), Aneuploidy in Health and Disease. InTech, Rijeka, Kroatien. 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 deletioner: nuværende viden og fremtidige retninger. American Journal of Medical Genetics Del C: Seminarer i medicinsk genetik, 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 introduktion til genetisk analyse (11. udgave). 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 afslører duplikaterede chromosomale segmenter i majsgenomet. Journal of Genetics, 88: 331-335.