TRISOMIA: DOWN-SZINDRÓMA ÉS NEMI KROMOSZÓMÁK - BIOLÓGIA - 2026

A triszómia olyan kromoszómás állapot, amelyben a normál pár helyett három kromoszómát hordoznak. A diploidok esetében a normál adottság két kromoszóma mindegyik kromoszómális komplementumból, amely meghatározza a fajt.

A kromoszóma csak egyikének számváltozását aneuploidianak nevezzük. Ha ez magában foglalja a kromoszómák teljes számának változását, akkor valódi ploidia vagy eupolidia lenne. Az emberi szomatikus sejtekben 46 kromoszóma van. Ha egyetlen trisómiájuk van, akkor 47 kromoszómájuk lesz.

Kariotípus, amely triszómiát mutat a 21. kromoszómán. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériumának humán genom programja., a Wikimedia Commonson keresztül.

A trómia statisztikailag gyakori és nagy változásokat jelent a hordozó szervezetben. Ezek előfordulhatnak emberekben is, és összetett betegségekkel vagy szindrómákkal társulhatnak.

Vannak trisomiák az emberekben, amelyek mindenki számára ismertek. A leglátogatottabb, a leggyakoribb és az egyik leginkább ismert a 21. kromoszóma triszómiája, amely az úgynevezett Down-szindróma leggyakoribb oka.

Vannak más triszómiák az emberekben is, amelyek a hordozó számára nagy fiziológiai költségeket jelentenek. Közöttük van az X kromoszóma triszómiája, amely óriási kihívást jelent a beteg nőtől.

Bármely élő eukarióta organizmus triszómiával rendelkezhet. Általában a növényekben a kromoszómák számának bármilyen megváltozása (aneuploidia) sokkal károsabb, mint a fajok kromoszómális komplementerének számának növekedése. Más állatokban az aneuploidia általában a többféle állapot oka.

21. kromoszóma trisomia (Down-szindróma: 47, +21)

A 21. kromoszóma (teljes) triszómiája az emberekben 47 kromoszóma jelenlétét határozza meg a diploid szomatikus sejtekben. Huszonkettő 44 kromoszómát biztosít, míg a 21. kromoszómán levő hármas további három - amelyek közül az egyik felesleges. Más szavakkal, ez egy kromoszóma, amely "túl sok".

Leírás és egy kis történelem

A 21. kromoszóma trisomiája a leggyakoribb aneuploidia az emberben. Hasonlóképpen, ez a triszómia a Down-szindróma leggyakoribb oka. Bár más szomatikus triszómiák gyakoribbak, mint a 21. kromoszómánál, a legtöbb általában az embrionális stádiumokban halálosabb.

Vagyis a 21-es triszómiával rendelkező embriók elérhetik a születést, míg más triszómás embriók nem. Ezenkívül a postnatális túlélés sokkal magasabb a 21. kromoszómán trisizomában szenvedő gyermekeknél, ennek a kromoszómának az alacsony génfrekvenciája miatt.

Más szavakkal, néhány gén növekedni fog a példányszámban, mivel a 21. kromoszóma a legkisebb autoszóma.

A Down-szindrómát először az angol orvos, John Langdon Down írta le 1862 és 1866 között. Ugyanakkor a betegség asszociációja a 21. kromoszómával körülbelül száz évvel később megtörtént. A francia kutatók, Marthe Gautier, Raymond Turpin és Jèrôme Lejeune részt vettek ezekben a tanulmányokban.

A betegség genetikai okai

A 21. kromoszóma triszómiáját két ivarsejt összekapcsolása okozza, amelyek közül az egyik a 21. kromoszóma egynél több, akár teljes, akár részleges hordozója. Háromféleképpen történhet.

Az első esetben a szülők egyikében a 21. kromoszóma szétválasztása a meiozis során az egyik helyett két 21 kromoszómával rendelkező ivarsejteket eredményez. A nem elválasztás azt jelenti, hogy "nincs elválasztás vagy szegregáció". A ivarsejt okozhat valódi trisómiát, ha egy másik ivarat összekapcsol a 21. kromoszóma egyetlen példányával.

Ennek a triszómianak egy másik, kevésbé gyakori oka az, amit Robertsón áttelepítésnek hívnak. Ebben a 21. kromoszóma hosszú karja átkerül egy másik kromoszómába (általában 14). Az egyik ivarsejt és a másik normál egyesítése normál kariotípusú embriókat eredményez.

Lesznek további példányok a 21. kromoszómából származó örökölt anyagból, amely elegendő oka a betegségnek. A szindrómát más kromoszóma rendellenességek vagy mozaikok is okozhatják.

Egy mozaikban az egyénnek normál kariotípusú sejtjei vannak, váltakozva aberráns karotípusokkal (triszómás a 21. kromoszóma esetében).

Meiotikus nem-diszjunktium fenenin gametikus meiozis vagy oogenezis során. Feltöltve a https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trisomy_due_to_nondisjunction_in_maternal_meiosis_1.png oldalról. A Wikimedia Commons segítségével.

A betegség megnyilvánulása

A Down-szindróma egyik oka az egyes enzimek fokozott expressziója, mivel a gének három példánya a 21. kromoszómában létezik, ahelyett, hogy kettő lenne.

Ez a megnövekedett expresszió változásokhoz vezet az egyén normál fiziológiájában. Az így befolyásolt enzimek egyike a szuperoxid-diszmutáz és a cisztás béta-szintáz. Sokan a DNS szintézissel, az elsődleges anyagcserével és az egyén kognitív képességével kapcsolatosak.

A betegség különböző szinteken jelentkezik. Az egyik legfontosabb és a betegségben szenvedők élettartamát meghatározó tényező a veleszületett szívhibák.

A betegeket sújtó egyéb állapotok többek között a gastrointestinalis traktus rendellenességei, hematológiai, endokrinológiai, ENT és izom-csontrendszeri rendellenességek, valamint látási rendellenességek.

A neurológiai rendellenességek szintén fontosak, beleértve az enyhe és közepes mértékű tanulási nehézségeket. A legtöbb Down-szindrómás felnőtt egyénnél Alzheimer-kór alakul ki.

Diagnózis és vizsgálatok más élő rendszerekben

A Down prenatális diagnosztizálása többféle módon elvégezhető. Ide tartozik az ultrahang, valamint a korionos villus mintavétel és az amniocentesis. Mindkettőt fel lehet használni kromoszómaszámlálásra, de ezek bizonyos kockázatokat jelentenek.

Más modernabb vizsgálatok közé tartozik a FISH kromoszómás elemzés, más immunohistológiai technikák és a PCR-rel végzett DNS-amplifikáción alapuló genetikai polimorfizmus tesztek.

A 21. kromoszóma trisómiájának vizsgálata rágcsáló rendszerekben lehetővé tette a szindróma elemzését anélkül, hogy emberrel kísérleteztünk volna. Ily módon biztonságosan és megbízhatóan elemezték a genotípus / fenotípus kapcsolatát.

Hasonlóképpen lehetővé vált olyan stratégiák és terápiás szerek tesztelése, amelyek azután felhasználhatók emberekben. Ezeknek a vizsgálatoknak a legsikeresebb rágcsáló modellje az egér volt.

Az emberben a nemi kromoszómák trombumai

A nemi kromoszómák aneuploidiainak általában kevésbé vannak orvosi következményei, mint az emberek autoszómáinak. Az emberi faj nőstényei XX, a hímek XY.

Az emberekben a leggyakoribb szexuális triszómia a XXX, XXY és XYY. Nyilvánvalóan nem lehet YY egyének, sokkal kevesebb YYY. A XXX egyének morfológiai szempontból nők, míg XXY és XYY férfiak.

Hármas X-szindróma (47, XXX)

Az emberek XXX egyedének női egy extra X kromoszómával. Az állapothoz kapcsolódó fenotípus az életkor függvényében változik, de általában a felnőtt egyének normális fenotípust mutatnak.

Statisztikai szempontból ezer nő közül egy XXX. A XXX nőkben jellemző fenotípusos vonás a korai növekedés és fejlődés, valamint a szokatlanul hosszú alsó végtagok.

Más szinteken a XXX nőknek gyakran vannak hallási vagy nyelvi fejlődési rendellenességeik. A serdülőkor végén általában legyőzik a társadalmi alkalmazkodáshoz kapcsolódó problémákat, életminőségük javul. A XXX nőkben azonban a pszichiátriai rendellenességek gyakoribbak, mint a XX nőknél.

A nőkben az X kromoszóma egyikét inaktiválják az egyén normális fejlődése során. Úgy gondolják, hogy kettő közülük inaktiválódik XXX nőben. Úgy gondolják azonban, hogy a triszómiából származó következmények többsége genetikai egyensúlyhiány következményei.

Ez azt jelenti, hogy az ilyen inaktiválás nem hatékony vagy nem elegendő ahhoz, hogy elkerüljük az egyes (vagy az összes) gén expressziójának különbségeit. Ez a betegség egyik leginkább tanulmányozott szempontja molekuláris szempontból.

Mint a többi triszómia esetében, a hármas X-triszómia prenatális kimutatását továbbra is támogatja a kariotípus-vizsgálat.

Kleinefelter-szindróma (XXY. 47.)

Ezekről az egyénekről azt mondják, hogy a fajok hívei, extra X kromoszómával. Az aneuploidia jelei az egyén életkorától függnek, és általában csak felnőttkorukban diagnosztizálják ezt az állapotot.

Ez azt jelenti, hogy ez a szexuális aneuploidia nem vált ki olyan nagy érzelmeket, mint az autoszomális kromoszómák triszómiái.

A XXY felnőtt férfiak kevés spermát termelnek vagy nem termelnek, hereük és kicsi péniszük van, valamint csökkent libidójuk van. Az átlagosnál magasabbak, de kevesebb az arc- és a testszőrük.

Lehetséges, hogy megnőtt mellek (nőgyógyászat), csökkent izomtömeg és gyenge csontok. A tesztoszteron beadása általában hasznos bizonyos állapotokkal kapcsolatos endokrinológiai szempontok kezelésében.

XYY szindróma (47, XYY)

Ezt a szindrómát az emberi faj (XY) hívei tapasztalják, akiknek további Y kromoszómája van. Egy extra Y kromoszóma jelenlétének következményei nem olyan drámák, mint más más tróbiákban.

A XYY egyének fenotípusos hímek, rendszeresen magasak és kissé meghosszabbított végtagokkal rendelkeznek. Normál mennyiségű tesztoszteront termelnek, és nincsenek különös viselkedési vagy tanulási problémái, amint azt korábban gondolták.

Sok XYY-egyén nem ismeri a kromoszóma állapotát. Fenotipikusan normálisak és termékenyek is.

Trisomia más szervezetekben

A növények aneuploidiainak hatását elemezték és összehasonlították az euploidia változásának hatásával. Általában véve az egy vagy néhány kromoszóma számváltozása inkább káros az egyén normál működésére, mint a teljes kromoszómakészlet változásai.

Mint a leírt esetekben is, a kifejezés egyensúlyhiányai látszólag a különbségek káros hatásainak tudhatók be.

Irodalom

1. Herault, Y., Delabar, JM, Fisher, EMC, Tybulewicz, VLJ, Yu, E., Brault, V. (2017) Rágcsáló modellek a Down-szindróma kutatásában: hatás és jövő. The Company of Biologists, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
2. khtar, F., Bokhari, SRA 2018. Down-szindróma (21. triszómia). In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 január. A következő címen szerezhető be: ncbi.nlm.nih.gov
3. Otter, M., Schrander-Stumpel, CT, Curfs, LM (2010) Hármas X-szindróma: az irodalom áttekintése. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mozaicizmus a 21. trisizomához: áttekintés. American Journsl of Medical Genetica, A rész, 167A: 26–39.
5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Az első trimeszterben alkalmazott kombinált teszt pontossága a 21., 18. és 13. triszómia szűrésénél. Ultrahang szülészet és nőgyógyászat, 49: 714-720.
6. Tartaglia, NR, Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) A X-triszómia áttekintése (47, XXX). Orphanet Journal of Ritka betegségek, 5, ojrd.com