A halogén-hatékonyság olyan hordozó, amelyben az egyetlen domináns allél egyéne egy olyan rendellenes fenotípust fejez ki, amelyre nem jellemző a vonás genetikai jelensége. Ezért kivétel a klasszikus dominancia / recesszivitás kapcsolatokról.
Bizonyos értelemben különbözik a hiányos dominanciától, mivel a halogén-hatékonyság ugyanakkor nem is jelzi a vonást a karakter szélsőségei között. A halogén-hatékonyság a magányos funkcionális allél által kódolt termék megváltozott vagy nem megfelelő expressziójából származik.
Ezért egy alléliás állapot hatással lehet mind a heterozigótákra, mind a hemizigótákra diploid személyekben. Orvosi kifejezés bizonyos genetikai alapú állapotok meghatározására, szinte mindig metabolikus. Ez bizonyos mértékig hiányos uralkodás, klinikai következményekkel jár.
Minden ember hemizigóta a nemi kromoszómapárok génjeinél. A férfiak, mivel egyetlen X kromoszómát hordoznak, egy Y kromoszómán kívül, amely nem homológ az előzőhöz.
Nők, mert még akkor is, ha az X kromoszóma két példányát hordozzák, a test egyes sejtjeiben csak egy funkcionális. A másikot a géncsendesítés inaktiválja, ezért általában genetikailag semleges.
Az emberek azonban az X kromoszóma által hordozott összes gén esetében nem halogén-elégtelenek, és egy adott gén hemizigóta (nem szexuális) állapotának további módja az, hogy egy adott allél rendelkezik a kromoszóma specifikus lókuszában, és annak deléciója. a homológ párban.
A halogén hatékonyság nem mutáció. Ugyanakkor egy érdekes gén mutációja befolyásolja a fenotípusos viselkedést egy halogén-elégtelen heterozigóta esetén, mivel a gén egyetlen funkcionális alléle nem elegendő hordozójának normalitásának meghatározásához. A halogén-hatékonyság általában pleiotrop.
Haploinsufficiency a heterozigótákban
A monogén tulajdonságokat egyetlen gén expressziója határozza meg. Ezek az allél kölcsönhatás tipikus esetei, amelyek az egyén genetikai felépítésétől függően egyedi megnyilvánulást mutatnak - szinte mindig mindent vagy semmit.
Vagyis a homozigóta domináns (AA) és a heterozigóta (Aa) a vad típusú (vagy "normál") fenotípust, míg a homozigóta recesszív (aa) a mutáns fenotípust jeleníti meg. Ezt hívjuk domináns allél kölcsönhatásnak.
Ha a dominancia hiányos, akkor a heterozigóta tulajdonság köztes a csökkent genetikai adag következtében. Halogén-elégtelen heterozigótákban az ilyen rossz adagolás nem teszi lehetővé azt a funkciót, amelyet a génterméknek normál módon teljesítenie kell.
Ez az egyén megmutatja e gén heterozigózisának fenotípusát mint betegséget. Számos autoszomális domináns betegség megfelel ennek a kritériumnak, de nem minden.
Vagyis a domináns homozigóta egészséges lesz, de az egyéb genetikai összetételű egyének nem. A homozigóta domináns esetben a normalitás az egyén egészsége; a heterozigóta esetében a betegség megnyilvánulása lesz domináns.
Ez a látszólagos ellentmondás pusztán a gén egyénénél káros (klinikai) hatás következménye, amelyet nem fejeznek ki megfelelő szinten.
Haploinsufficiency a hemizigótákban
A helyzet megváltozik (genotípus szempontjából) a hemizigótákban, mivel egy gén egyetlen alléljának a jelenlétéről beszélünk. Vagyis egy részleges haploid lenne az adott lókusz vagy lókuszcsoport számára.
Ez előfordulhat, amint már említettük, a deléciók hordozói vagy a dimorf nemi kromoszómák hordozói. A csökkentett adagolás hatása ugyanakkor ugyanaz.
Lehetnek azonban kissé bonyolultabb esetek. Például az egyetlen X kromoszómával rendelkező nők (45, XO) által bemutatott Turner-szindróma esetén a betegség valószínűleg nem az X kromoszóma hemizigóta fenotípusos állapotának oka.
Inkább a haploinsufficiencia néhány olyan gén jelenlétének köszönhető, amelyek általában pszeudoautoszomálisként viselkednek. Ezen gének egyike a SHOX gén, amely általában inaktivációtól mentesül a nők némításán keresztül.
Ez egyike annak a kevés génnek, amelyet az X és Y kromoszóma oszt meg, azaz általában "diploid" gén nőkben és férfiakban egyaránt.
A SHOX-halogén elégtelenségért felelős a mutáns allél jelenléte ebben a génben heterozigóta nőstényekben, vagy annak deléciója (hiánya) egy nőstényben. Ennek a génnek a halogén-elégtelen állapotának egyik klinikai megnyilvánulása a rövid testtartás.
Okok és hatások
Fiziológiai szerepének teljesítése érdekében az enzimatikus aktivitású fehérjének legalább olyan küszöböt el kell érnie, amely megfelel a sejt vagy a szervezet igényeinek. Ellenkező esetben hiányt eredményez.
A gyenge anyagcsere-küszöb drámai pleiotróp következményekkel járó példája a telomeráz-halogén elégtelenség.
A kódoló gén két alléljának expressziójának együttes hatása nélkül a telomeráz szint csökkentése megváltoztatja a telomer hosszát. Ez általában az érintett személy degeneratív rendellenességeként nyilvánul meg.
A telomeráz hatása a telomer rövidítésére. Fatma Uzbas (spanyol verzió: Alejandro Porto), a Wikimedia Commonson keresztül
Más proteinek, amelyek nem enzimek, hiányt okozhatnak, mert például nem elegendőek a sejtben a szerkezeti szerep betöltéséhez.
Az emberekben például a riboszomális betegségek olyan rendellenességek sorozatát foglalják magukban, amelyeket főként a riboszómák biogenezisének megváltozása vagy a haploinsufficiencia okozza.
Az utóbbi esetben a riboszómális protein elérhetőség normál szintjének csökkenése a protein szintézis általános változásához vezet. Ennek a markáns diszfunkciónak a fenotípusos megnyilvánulása az érintett szövet vagy sejt típusától függ.
Más esetekben a haploinsufficienciát alacsony fehérjeszint okozza, amelyek nem képesek hozzájárulni mások aktiválásához. Ez a nem megfelelő adagolás miatt bekövetkező torzulás tehát elégtelen anyagcsere-állapothoz, szerkezeti hiányhoz, amely más funkciókat befolyásolhat, vagy más gének expressziójának hiányához vagy termékeik aktivitásának hiányához vezethet.
Ez nagymértékben megmagyarázná a halogén elégtelenségre jellemző klinikai szindrómák pleiotrop megjelenéseit.
Ennek jó példája a SHOX géntermék, annak ellenére, hogy a komplex kromoszómális párban tartózkodik. A SHOX gén egy homeotikus gén, ezért hiánya közvetlenül befolyásolja az egyén normális morfológiai fejlődését.
Más halogén-hatékonyság származhat az érintett gén hordozó régiójának kromoszómális átrendeződéseiből, amelyek mutáció vagy deléció nélkül befolyásolják vagy megszakítják a módosított allél expressziós szintjét.
Irodalom
- Brown, TA (2002) genomok, 2 nd Edition. Wiley-Liss. Oxford, Egyesült Királyság
- Cohen, JL (2017). GATA2 hiány és Epstein-Barr vírusbetegség. Frontiers in immunology, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
- Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Diszfunkcionális telomerek és hematológiai rendellenességek. Differenciálás, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
- Mills, EW, Green, R. (2017) Ribosomopathies: Van számokban erő. Tudomány, doi: 10.1126 / science.aan2755.
- Wawrocka, A., Krawczynski, MR (2018). Az aniridia genetikája - az egyszerű dolgok bonyolulttá válnak. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.