Down syndrom trisomi og sex kromosomer

en trisomi det er en kromosomal tilstand hos personer, der bærer tre kromosomer i stedet for det normale par. I diploider er den normale konvolut to kromosomer, hver af det kromosomale komplement, som definerer arten.

En ændring i antallet i kun en af ​​kromosomerne kaldes aneuploidi. Hvis det omfattede ændringer i det samlede antal kromosomer, ville det være en ægte ploidi eller eupolidy. Mennesket har 46 kromosomer i hver af dets somatiske celler. Hvis de har en enkelt trisomi, vil de have 47 kromosomer.

Trisomier er statistisk set hyppige og repræsenterer store ændringer for bærerorganismen. De kan også forekomme hos mennesker, og de er forbundet med komplekse sygdomme eller syndromer.

Der er trisomier i mennesket kendt af alle. Den mest tilstedeværende, hyppige og kendt for alle er tromomi af kromosom 21, mest almindelige årsag til det såkaldte Downs syndrom.

Der er andre trisomier i mennesket, der repræsenterer en stor fysiologisk pris for transportøren. Blandt dem har vi trisomien af ​​X-kromosomet, hvilket udgør en stor udfordring for den kvinde, der lider.

En hvilken som helst levende eukaryot organisme kan frembringe en trisomi. Generelt i planter enhver ændring i antallet af kromosomer (aneuploidi) er mere skadelige end en stigning i antallet af kromosom komplement af arterne. I andre dyr er aneuploidier som hovedregel også årsag til flere tilstande.

indeks

• 1 Tromomi af kromosom 21 (Downs syndrom: 47, +21)
  • 1.1 Beskrivelse og lidt historie
  • 1.2 Genetiske årsager til sygdommen
• 2 Manifestation af sygdommen
• 3 Diagnose og undersøgelser i andre levende systemer
• 4 Trisomier af sexchromosomer hos mennesker
  • 4.1 Triple X syndrom (47, XXX)
  • 4.2 Kleinefelter syndrom (47, XXY)
  • 4.3 XYY syndrom (47, XYY)
• 5 Trisomier i andre organismer
• 6 referencer

Tromomi af kromosom 21 (Downs syndrom: 47, +21)

Den (komplette) trisomi af kromosom 21 hos mennesker bestemmer tilstedeværelsen af ​​47 kromosomer i diploide somatiske celler. Toogtyve par giver 44 kromosomer, mens trioen af ​​kromosom 21 giver tre flere - hvoraf den ene er supernumerær. Det vil sige, det er et kromosom, der "er forbi".

Beskrivelse og lidt historie

Tromomien af ​​kromosom 21 er den mest almindelige aneuploidi hos mennesker. På samme måde er denne trisomi også den hyppigste årsag til Downs syndrom. Selv om andre somatiske trisomier er hyppigere end kromosom 21, er de fleste normalt mere dødelige i embryonale stadier.

Det vil sige, embryoner med trisomier 21 kan komme til fødslen, mens andre trisomiske embryoner ikke kan. Derudover er postnatal overlevelse meget højere hos børn med trisomi på kromosom 21 på grund af den lave genfrekvens af dette kromosom.

Med andre ord er der få gener, som vil blive forøget i kopienummer, fordi kromosom 21 er den mindste autosome af alle.

Downs syndrom først blev beskrevet af engelske læge John Langdon Nede i perioden fra 1862 til 1866. Imidlertid blev foreningen af ​​sygdommen med kromosom 21 etableret hundrede år senere. De franske forskere Marthe Gautier, Raymond Turpin og Jèrôme Lejeune deltog i disse studier.

Genetiske årsager til sygdommen

Trisomi 21 er forårsaget af foreningen af ​​to kønsceller, hvoraf den ene bærer mere end én kopi, hele eller en del af kromosom 21. Der er tre måder, hvorpå dette kan ske.

I den første, en af ​​de parentale, ikke-disjunktion af kromosom 21 under meiose giver anledning til mælke med to kromosomer 21 i stedet for én. Ikke-disjunction betyder "manglende adskillelse eller adskillelse". Det er den gamet, der kan give anledning til ægte trisomi ved at sammenføje en anden gamet med kun én kopi af kromosom 21.

En anden mindre hyppig årsag til denne trisomi er, hvad der kaldes Robertsonian translocation. I den translokerer den lange arm af kromosom 21 til et andet kromosom (sædvanligvis 14). Foreningen af ​​en af ​​disse gameter med en anden normal vil give anledning til embryoner med normale karyotyper.

Dog vil der være ekstra kopier af genetisk materiale på kromosom 21, som er tilstrækkelig grund til sygdommen. Syndromet kan også skyldes andre kromosomale aberrationer eller mosaikisme.

I en mosaik præsenterer individet celler med normale karyotyper, alternerende med celler med afvigende karyotyper (trisomisk for kromosom 21).

Manifestation af sygdommen

Den underliggende årsag til Downs syndrom er den forøgede ekspression af nogle enzymer på grund af eksistensen af ​​tre kopier af generne på kromosom 21 i stedet for to.

Denne forøgede ekspression fører til ændringer i individets normale fysiologi. Nogle af de således ramte enzymer indbefatter superoxid dismutase og beta-syntase cystation. Mange andre er relateret til syntese af DNA, individets primære metabolisme og kognitive kapacitet.

Sygdommen manifesterer sig på forskellige niveauer. Medfødte hjertefejl er nogle af de vigtigste, der bestemmer livslængden hos dem, der er ramt af trisomi..

Andre tilstande, som rammer enkeltpersoner patienter omfatter abnormaliteter i mavetarmkanalen, hæmatologiske lidelser, endrocrinológicos, otorrinolariongológicos og musqueoesqueléticos og visuelle abnormiteter etc..

Neurologiske lidelser er også vigtige, og omfatter mild til moderat indlæringsvanskeligheder. De fleste voksne personer med Downs syndrom udvikler Alzheimers sygdom.

Diagnose og undersøgelser i andre levende systemer

Prænatal diagnose af Down kan udføres på flere måder. Dette omfatter ultralyd, samt prøveudtagning af chorionisk hår og amniocentese. Begge kan anvendes til kromosometælling, men det repræsenterer visse risici.

Andre mere moderne assays indbefatter kromosomal analyse af FISH, andre immunohistologiske teknikker og genetiske polymorfismestest baseret på DNA-amplifikation ved PCR.

Undersøgelsen af ​​kromosom 21 trisomi i gnaver systemer har gjort det muligt for os at analysere syndromet uden at eksperimentere med mennesker. På denne måde har genotype / fænotype relationer været sikkert og pålideligt analyseret.

Tilsvarende har det været muligt at udføre denne test strategier og terapeutiske midler, der kan anvendes derefter i mennesker. Den mest succesfulde gnavermodel til disse studier har vist sig at være musen.

Trisomier af sexchromosomer hos mennesker

Generelt har aneuploidier af sexchromosomerne færre medicinske konsekvenser end autosomer hos mennesker. Hunnerne af den menneskelige art er XX, og hannerne XY.

De mest almindelige seksuelle trisomier hos mennesker er XXX, XXY og XYY. Selvfølgelig kan der ikke være personer YY, endsige YYY. XXX personer er morfologisk kvinder, mens XXY og XYY er mænd.

Triple X syndrom (47, XXX)

XXX personer hos mennesker er kvinder med et ekstra X-kromosom. Fænotypen forbundet med tilstanden varierer med alderen, men generelt har voksne individer en normal fænotype.

Statistisk set er en ud af hver tusinde kvinder XXX. Et fænotypisk træk, der er almindeligt hos XXX kvinder, er for tidlig udvikling og vækst og usædvanligt lange nedre ekstremiteter.

På andre niveauer har XXX kvinder ofte auditive eller sproglige udviklingsforstyrrelser. Ved slutningen af ​​ungdomsårene ofte overvinde problemer forbundet med social tilpasning, og forbedrer deres livskvalitet. Psykiatriske lidelser hos XXX kvinder er dog hyppigere end hos XX kvinder.

Hos kvinder er en af ​​X-kromosomerne inaktiveret under individets normale udvikling. Det antages, at XXX kvinder inaktiverer to af dem. Det menes dog, at de fleste konsekvenser af trisomi skyldes genetiske ubalancer.

Dette betyder, at sådan inaktivering ikke er effektiv eller tilstrækkelig til at undgå forskelle i ekspressionen af ​​visse (eller alle) gener. Dette er et af de mest studerede aspekter af sygdommen fra molekylært synspunkt.

Som i tilfældet med andre trisomier er prænataldetektering af triple X-trisomi stadig baseret på undersøgelsen af ​​karyotypen.

Kleinefelters syndrom (47, XXY)

Det siges, at disse individer er mænd af arten med et ekstra X-kromosom. Tegnene på aneuploidi varierer med individets alder, og normalt kun når de er voksne, er tilstanden diagnosticeret.

Dette betyder, at denne seksuelle aneuploidi ikke giver anledning til påvirkning, der er så stor som de, der skyldes trisomier i autosomale kromosomer..

XXY voksne mænd producerer lidt eller ingen sæd, testikler og lille penis og nedsat libido. De er højere end gennemsnittet, men har også mindre ansigts- og kropshår.

De kan have forstørrede bryster (gynækomasti), nedsat muskelmasse, og svage knogler. Administrationen af ​​testosteron er sædvanligvis nyttig til behandling af nogle endokrinologiske aspekter relateret til tilstanden.

XYY syndrom (47, XYY)

Dette syndrom er oplevet af mænd af den menneskelige art (XY), der har et ekstra Y-kromosom. Konsekvenserne af tilstedeværelsen af ​​et ekstra Y-kromosom er ikke så dramatiske som dem, der ses i andre trisomier.

De XYY individer er fænotypisk mandlige, regelmæssigt højt, og med lidt aflange lemmer. De producerer normale mængder testosteron og frembyder ikke særlige adfærdsmæssige eller læringsproblemer som tidligere.

Mange XYY individer er uvidende om deres kromosomale status. De er fænotypisk normale, og desuden frugtbare.

Trisomier i andre organismer

Virkningen af ​​aneuploider på planter er blevet analyseret og sammenlignet med virkningen af ​​euploidy-forandringen. I almindelighed er ændringer i tal i en eller færre kromosomer mere skadelige for individets normale funktion end ændringer i komplette sæt kromosomer.

Som i de beskrevne tilfælde synes ubalancer i udtryk at tegne sig for de skadelige virkninger af forskelle.

referencer

1. Herault, Y., Delabar, J. M., Fisher, E. C. M., Tybulewicz, V. L. J., Yu, E., Brault, V. (2017) gnavermodeller i Downs syndrom forskning: impact og fremtidige. The Company of Biologists, 10: 1165-1186. doi: 10,1242 / dmm.029728
2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Down Syndrome (Trisomy 21) [Opdateret 2018 Okt 27]. I: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 jan-. Tilgængelig fra: ncbi.nlm.nih.gov
3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C.T., Curfs, L.M. (2010) Triple X syndrom: en gennemgang af litteraturen. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) mosaicisme for trisomi 21: en gennemgang. American Journal of Medical Genetics Del A, 167A: 26-39.
5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Nøjagtighed af første trimester screening for test i kombinerede trisomier 21, 18 og 13. Ultralyd i Obstetrics & Gynecology, 49 : 714-720.
6. Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) En gennemgang af trisomi X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com