Down syndrom trisomi och sexkromosomer

en trisomi det är ett kromosomalt tillstånd hos individer som bär tre kromosomer istället för det normala paret. I diploider är det normala kuvertet två kromosomer vart och ett av det kromosomala komplementet som definierar arten.

En förändring i antal i endast en av kromosomerna kallas aneuploidi. Om det omfattade förändringar i det totala antalet kromosomer skulle det vara en sann ploidi eller eupolidy. Människan har 46 kromosomer i var och en av sina somatiska celler. Om de har en enda trisomi kommer de att ha 47 kromosomer.

Trisomier är statistiskt sett frekventa och representerar stora förändringar för bärarorganismen. De kan också förekomma hos människor, och är förknippade med komplexa sjukdomar eller syndrom.

Det finns trisomier i människa som alla känner till. De mest upptagna, frekventa och kända för alla är tromomi av kromosom 21, vanligaste orsaken till det så kallade Downs syndromet.

Det finns andra trisomier i människa som representerar en stor fysiologisk kostnad för bäraren. Bland dem har vi tromomi av X-kromosomen, vilket utgör en stor utmaning för den kvinna som lider av.

Varje levande eukaryot organism kan ge en trisomi. I allmänhet är det i växter någon förändring i antalet kromosomer (aneuploidi) mycket mer skadlig än en ökning av antalet kromosomala komplement av arten. I andra djur är aneuploidier i allmänhet också orsak till flera tillstånd.

index

• 1 kromosoms trisomi 21 (Downs syndrom: 47, +21)
  • 1.1 Beskrivning och lite historia
  • 1.2 Genetiska orsaker till sjukdomen
• 2 Manifestation av sjukdomen
• 3 Diagnos och studier i andra levande system
• 4 Trisomier av sexkromosomer hos människor
  • 4.1 Triple X syndrom (47, XXX)
  • 4.2 Kleinefelters syndrom (47, XXY)
  • 4,3 XYY-syndrom (47, XYY)
• 5 Trisomier i andra organismer
• 6 referenser

Trisom av kromosom 21 (Downs syndrom: 47, +21)

Den (fullständiga) trisomin av kromosom 21 hos människor bestämmer närvaron av 47 kromosomer i diploida somatiska celler. Tjugotvå par ger 44 kromosomer, medan trio av kromosom 21 ger tre mer - varav en är supernumerär. Det är, det är en kromosom som "är över".

Beskrivning och lite historia

Tromom av kromosom 21 är den vanligaste aneuploidin hos människor. På samma sätt är denna trisomi också den vanligaste orsaken till Downs syndrom. Även om andra somatiska trisomier är frekventare än kromosom 21, är de flesta vanligtvis mer dödliga i embryoniska steg.

Det vill säga, embryon med trisomier 21 kan komma fram till födseln, medan andra trisomiska embryon inte kan. Dessutom är postnatal överlevnad mycket högre hos barn med trisomi på kromosom 21 på grund av den låga genfrekvensen för detta kromosom.

Med andra ord finns det få gener som kommer att ökas i kopieringsnummer eftersom kromosom 21 är den minsta autosomen av alla.

Downs syndrom beskrivs först av den engelska läkaren John Langdon Down under perioden 1862 till 1866. Föreningen av sjukdomen med kromosom 21 etablerades dock hundra år senare. De franska forskarna Marthe Gautier, Raymond Turpin och Jèrôme Lejeune deltog i dessa studier.

Genetiska orsaker till sjukdomen

Trisomi 21 orsakas genom sammanslagning av två gameter, varav medför fler än en kopia, hela eller delar av kromosom 21. Det finns tre sätt på vilka detta kan hända.

I den första, i en av föräldrarna, ger icke-disjunktionen av kromosomer 21 under meios upphov till gameter med två kromosomer 21 istället för en. Icke-disjunktion betyder "brist på separation eller segregering". Det är gameten som kan ge upphov till sann trisomi genom att gå med i en annan gamete med en enda kopia av kromosom 21.

En annan mindre frekvent orsak till denna trisomi är det som kallas Robertsonian translocation. I den translokerar den långa armen av kromosom 21 till en annan kromosom (vanligtvis 14). Föreningen av en av dessa gameter med en annan normal kommer att ge upphov till embryon med normala karyotyper.

Det kommer emellertid att finnas ytterligare kopior av det ärftliga materialet av kromosom 21, vilket är tillräcklig orsak till sjukdomen. Syndromet kan också orsakas av andra kromosomala aberrationer eller mosaikism.

I en mosaik presenterar individen celler med normala karyotyper, alternerande med celler med avvikande karyotyper (trisom för kromosom 21).

Manifestation av sjukdomen

Den underliggande orsaken till Downs syndrom är det ökade uttrycket av vissa enzymer på grund av förekomsten av tre kopior av generna på kromosom 21 istället för två.

Detta ökade uttryck leder till förändringar i individens normala fysiologi. Några av de enzymer som påverkas är bland annat superoxiddismutas och beta-syntascystation. Många andra är relaterade till syntesen av DNA, den primära metabolismen och den kognitiva förmågan hos individen.

Sjukdomen manifesterar sig på olika nivåer. Medfödda hjärtfel är några av de viktigaste som bestämmer livslängden hos de som drabbats av trisomi..

Andra tillstånd som drabbar individer patienter inkluderar avvikelser i mag-tarmkanalen, hematologiska sjukdomar, endrocrinológicos, otorrinolariongológicos och musqueoesqueléticos och visuella avvikelser, etc..

Neurologiska störningar är också viktiga, och inkluderar mild till måttlig inlärningssvårigheter. De flesta vuxna individer med Downs syndrom utvecklar Alzheimers sjukdom.

Diagnos och studier i andra levande system

Prenatal diagnos av Down kan utföras på flera sätt. Detta inkluderar ultraljud, liksom provtagning av korionisk hår och amniocentes. Båda kan användas för kromosomräkning, men det representerar vissa risker.

Andra mer moderna analyser inkluderar kromosomanalys av FISH, andra immunohistologiska tekniker och genetiska polymorfismtest baserade på DNA-amplifiering genom PCR.

Studien av kromosom 21 trisom i gnagarsystem har gjort det möjligt för oss att analysera syndromet utan att experimentera med människor. På så sätt har genotyp / fenotypsrelationer varit säkert och tillförlitligt analyserat.

På samma sätt har det varit möjligt att fortsätta med testning av strategier och terapeutiska medel som kan användas senare hos människor. Den mest framgångsrika gnagmodellen för dessa studier har visat sig vara musen.

Trisomier av sexkromosomer hos människor

I allmänhet har aneuploider av sexkromosomerna färre medicinska konsekvenser än de hos autosomen hos människor. Honorna av den mänskliga arten är XX, och männen XY.

De vanligaste sexuella trisomierna hos människor är XXX, XXY och XYY. Självfallet kan det inte vara personer YY, än mindre YYY. XXX personer är morfologiskt kvinnor, medan XXY och XYY är män.

Triple X syndromet (47, XXX)

XXX individer hos människor är kvinnor med ytterligare X-kromosom. Fenotypen associerad med tillståndet varierar med ålder, men i allmänhet har vuxna individer en normal fenotyp.

Statistiskt sett är en av tusen kvinnor XXX. En fenotypisk egenskap som är vanlig hos XXX kvinnor är för tidig utveckling och tillväxt och ovanligt långa nedre extremiteter.

På andra nivåer har XXX kvinnor ofta hörsel- eller språkutvecklingsstörningar. I slutet av tonåren övervinner de vanligtvis problem som hör samman med deras sociala anpassning och förbättrar livskvaliteten. Psykiska störningar hos XXX kvinnor är emellertid vanligare än hos XX-kvinnor.

Hos kvinnor utsätts en av X-kromosomerna under individens normala utveckling. Man tror att XXX kvinnor inaktiverar två av dem. Men det antas att de flesta konsekvenserna som härrör från trisomi beror på genetiska obalanser.

Detta innebär att sådan inaktivering inte är effektiv eller tillräcklig för att undvika skillnader i uttrycket av vissa (eller alla) gener. Detta är en av de mest studerade aspekterna av sjukdomen ur molekylär synvinkel.

Liksom vid andra trisomier är prenataldetektering av triple X-trisomi fortfarande baserat på studien av karyotypen.

Kleinefelters syndrom (47, XXY)

Det sägs att dessa individer är män av arten med en ytterligare X-kromosom. Tecken på aneuploidi varierar med individens ålder, och oftast bara när de är vuxna är tillståndet diagnostiserat.

Detta innebär att denna sexuella aneuploidi inte ger upphov till påverkan lika stora som de som orsakas av trisomier i autosomala kromosomer..

XXY vuxna män producerar lite eller ingen sperma, testiklar och liten penis och minskad libido. De är högre än genomsnittet, men har också mindre ansikts- och kroppshår.

De kan ha förstorade bröst (gynekomasti), minskad muskelmassa och svaga ben. Administreringen av testosteron är vanligtvis användbar vid behandling av vissa endokrinologiska aspekter relaterade till tillståndet.

XYY-syndrom (47, XYY)

Detta syndrom upplevs av män av den mänskliga arten (XY) som har en extra Y-kromosom. Konsekvenserna av närvaron av en ytterligare Y-kromosom är inte så dramatisk som de som ses i andra trisomier.

De XYY individerna är fenotypiskt hane, regelbundet långa och med något långsträckta extremiteter. De producerar normala mängder testosteron och presenterar inte speciella beteendemässiga eller inlärningsproblem som tidigare.

Många XYY individer är omedvetna om sin kromosomala status. De är fenotypiskt normala, och dessutom friska.

Trisomier i andra organismer

Effekten av aneuploider på växter har analyserats och jämförts med effekten av euploidy-förändringen. Generellt är förändringar i tal i en eller färre kromosomer mer skadliga för individens normala funktion än förändringar i kompletta uppsättningar kromosomer.

Liksom i de beskrivna fallen verkar obalanser i uttryck för de skadliga effekterna av skillnaderna.

referenser

1. Herault, Y., Delabar, J. M., Fisher, E. C. M., Tybulewicz, V. L. J., Yu, E., Brault, V. (2017) gnagarmodeller i Downs syndrom forskning: konsekvens och framtida. Företaget av biologer, 10: 1165-1186. doi: 10,1242 / dmm.029728
2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Down Syndrome (Trisomy 21) [Uppdaterad 2018, okt 27]. I: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 jan-. Tillgänglig från: ncbi.nlm.nih.gov
3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L.M. (2010) Triple X syndrom: en litteraturöversikt. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaicism for trisomy 21: a review. American Journal of Medical Genetics Del A, 167A: 26-39.
5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Noggrannhet av första trimestern screening för test i kombinerade trisomier 21, 18 och 13. Ultrasound in Obstetrics & Gynecology, 49 : 714-720.
6. Tartaglia, N.R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) En översyn av trisomi X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com