Mi a haploinsufficiency? (példákkal)



az haploincufficienciát olyan genetikai jelenség, amelyben az egy domináns allélt hordozó egyén abnormális fenotípust fejez ki, amely nem jellemző erre a tulajdonságra. Ezért ez a kivétel a dominancia / recesszivitás klasszikus viszonyairól.

Bizonyos értelemben ez különbözik a hiányos dominanciatől, mivel a haploinsufficiens nem fejezi ki a tulajdonságot közbensőnek a karakter szélsőségei között. A Haploinsufficiency a szeparált funkcionális allél által kódolt termék megváltozott vagy elégtelen expressziójából ered.

Ez tehát egy allélikus állapot, amely befolyásolhatja mind a heterozigótákat, mind a hemizigótákat a diploid egyénekben. Orvosi kifejezés bizonyos feltételek meghatározására, szinte mindig metabolikus, genetikai alapon. Bizonyos mértékben klinikai következményekkel járó hiányos dominancia.

Minden ember hemizigóta a nemi kromoszóma-párok génjeire. Férfiak, mert egyetlen X-kromoszómát hordoznak, az Y-kromoszóma mellett, amely nem homológ az előzővel..

Nők, mert bár az X kromoszóma két példányát hordozzák, a szervezetük minden cellájában csak egy működik. A másik a genetikai csendesítéssel, így általában genetikailag inertekkel inaktiválódik.

Azonban az emberek nem haploinzisztensek az X-kromoszóma által hordozott valamennyi gén számára, de egy másik gén hemizigóta (nem-szexuális) módja egy adott allél a kromoszóma specifikus lokuszán és annak deléciója. a homológ párban.

A Haploinsufficiency nem mutáció. Azonban az érdekes génben lévő mutáció befolyásolja a heterozigóta haploin-elégséges fenotípusos viselkedést, mivel a gén egyetlen funkcionális allélja nem elegendő annak hordozójának normális meghatározásához. A Haploinsufficienst általában pleiotróp.

index

  • 1 Haploinsufficiens heterozigótákban
  • 2 Haploinsufficiency a hemizygótákban
  • 3 Okok és hatások
  • 4 Referenciák

Haploinsufficiens heterozigótákban

A monogén tulajdonságokat egyetlen gén expressziója határozza meg. Ezek az allél kölcsönhatások tipikus esetei, amelyek az egyén genetikai felépítésétől függően egyedülálló megnyilvánulást fognak kapni - szinte mindig minden vagy semmi.

Vagyis a domináns homozigóták (AA) és a heterozigóták (aa) a vad (vagy "normál") fenotípust mutatja, míg a recesszív homozigóták (aa) mutáns fenotípust mutat. Ez az, amit domináns allél kölcsönhatásnak hívunk.

Ha a dominancia hiányos, a heterozigóta tulajdonság közbenső a csökkent genetikai dózis következtében. A haploin-elégséges heterozigótákban az ilyen hiányos dózis nem teszi lehetővé a gén termékének normál módon történő végrehajtását..

Ez az egyén a heterozigóta fenotípusát mutatja a génnek, mint betegségnek. Sok autoszomális domináns betegség megfelel ennek a kritériumnak, de nem mindegyiknek.

Ez azt jelenti, hogy a domináns homozigóta egészséges lesz, de a többi genetikai sminkkel rendelkező egyének nem fognak. A domináns homozigóta esetében az normalitás az egyén egészsége lesz; a heterozigótában a betegség megnyilvánulása domináns lesz.

Ez a látszólagos ellentmondás csak egy olyan gén káros (klinikai) hatásának következménye, amely nem fejeződik ki megfelelő szinten..

Haploinsufficiency a hemizygótákban

A helyzet megváltozik (a genotípus szempontjából) a hemizigótákban, mivel a gén egyetlen alléljének jelenlétéről beszélünk. Azaz, mintha részleges haploid lenne a lokusz vagy a lokusok csoportja számára.

Ez történhet, amint azt már említettük, a dimorf nemi kromoszómák delécióinak hordozóiban vagy hordozóiban. Azonban a csökkent dózis hatása ugyanaz.

Előfordulhat azonban, hogy az esetek egy kicsit bonyolultabbak. Például a Turner-szindrómában, amely csak egy X-kromoszómával (45, XO) rendelkező nőt mutat, a betegség az X-kromoszóma hemizigóta fenotípusos állapotának köszönhető..

Ehelyett itt a haploinsufficiencia néhány gén jelenlétéből adódik, amelyek normálisan pszeudoautoszomálisként viselkednek. Ezen gének egyike a gén SHOX, a nők általában inaktiválódnak a csendesítéssel.

Az X és Y kromoszómák által megosztott kevés gén egyike, vagyis általában "diploid" gén, mind a nők, mind a férfiak között..

A mutáns allél jelenléte ebben a génben heterozigóta nőknél, vagy annak egy deléciója (hiánya) egy nőben felelős a haploinsufficiensért. SHOX. Ennek a génnek a haploin-elégséges állapotának egyik klinikai megnyilvánulása a rövid állapot.

Okok és hatások

Annak érdekében, hogy fiziológiai szerepüket teljesítsék, az enzimatikus aktivitású fehérjének legalább egy olyan küszöbértéket kell elérnie, amely megfelel a sejt vagy a szervezet igényeinek. Ellenkező esetben hiányosságot okoz.

Egy drága pleiotróp következményekkel járó hiányos metabolikus küszöb egyszerű példája a telomeráz haploin-elégtelensége..

A kódoló gén két alléljének expressziójának együttes fellépése nélkül a telomeráz szintek csökkenése a telomere hosszúság szabályozásának megváltozását eredményezi. Ez általában az érintett személy degeneratív rendellenességeként jelentkezik.

Más olyan enzimek, amelyek nem enzimek, hiányosságot okozhatnak, mert például nem elegendőek a sejten belüli szerkezeti szerephez..

Az emberekben található ribosomapatíák például olyan rendellenességeket tartalmaznak, amelyeket főként a riboszómák biogenezisében vagy a haploinsuficiencia-ban okozott változások okoznak..

Az utóbbi esetben a riboszomális fehérje rendelkezésre állásának normál szintjének csökkenése a fehérjeszintézis általános változásához vezet. A jelzett diszfunkció fenotípusos megnyilvánulása az érintett szövet vagy sejt típusától függ.

Más esetekben a haploinsufficienst olyan fehérjék alacsony szintje okozza, amelyek nem képesek hozzájárulni mások aktiválásához. A nem megfelelő adagolás által okozott torzulás tehát elégtelen anyagcsere-állapothoz, strukturális hiányhoz vezethet, amely más funkciókat érinti, vagy más gének expressziójának hiányát vagy termékeik aktivitását..

Ez nagymértékben magyarázza a pleiotróp megnyilvánulásokat a klinikai szindrómákban, amelyek a haploinsufficienst jellemző.

A gén terméke SHOX, A komplex kromoszómás párban való tartózkodásukból származó komplikációk ellenére ez jó példa erre. A gén SHOX egy homeotikus gén, ezért hiánya közvetlenül befolyásolja az egyén normális morfológiai fejlődését.

Más haploin-elégtelenségek az érintett gén hordozó régiójának kromoszómális átrendeződéséből származnak, amelyek mutáció vagy deléció nélkül befolyásolják vagy megszüntetik a módosított allél expressziós szintjét..

referenciák

  1. Brown, T. A. (2002) Genomes, 2nd Edition. Wiley-Liss. Oxford, U. K.
  2. Cohen, J. L. (2017). GATA2 hiány és Epstein-Barr vírus betegség. Frontiers in immunology, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
  3. Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Diszfunkcionális telomerek és hematológiai rendellenességek. Differenciálás, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
  4. Mills, E. W., Green, R. (2017) Ribosomopathiák: Számok erőssége. Tudomány, doi: 10.1126 / science.aan2755.
  5. Wawrocka, A., Krawczynski, M. R. (2018). Az aniridia genetikája - egyszerű dolgok bonyolultak. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.