Trisomi sindrom Down dan kromosom seks



Satu trisomi ia adalah keadaan kromosom individu yang membawa tiga kromosom dan bukan pasangan biasa. Dalam diploid, sampul biasa adalah dua kromosom setiap pelengkap kromosom yang mentakrifkan spesies.

Satu perubahan bilangan dalam hanya satu daripada kromosom disebut aneuploidy. Jika ia merangkumi perubahan dalam jumlah kromosom, ia akan menjadi ploidy yang benar, atau eupolidy. Manusia mempunyai 46 kromosom dalam setiap sel somatiknya. Sekiranya mereka mempunyai trisomi tunggal, mereka akan mempunyai 47 kromosom.

Trisomies secara kerap bercerita dan mewakili perubahan besar bagi organisma pengangkut. Mereka juga boleh berlaku pada manusia, dan dikaitkan dengan penyakit atau sindrom yang kompleks.

Terdapat trisom dalam manusia yang diketahui oleh semua orang. Yang paling sering dihadapi, kerap dan diketahui adalah trisomi kromosom 21, penyebab paling umum dari sindrom Down yang disebut.

Terdapat trisomis lain dalam manusia yang mewakili kos fisiologi yang besar untuk pembawa. Antaranya kita mempunyai trisomi kromosom X, yang mewakili cabaran besar bagi wanita yang menderita.

Mana-mana organisme eukariotik yang hidup boleh menyampaikan trisomi. Secara umum, dalam tumbuhan apa-apa perubahan dalam bilangan kromosom (aneuploidy) adalah jauh lebih berbahaya daripada peningkatan bilangan kromosom pelengkap spesies. Dalam haiwan lain, sebagai peraturan umum, aneuploidies juga menyebabkan pelbagai keadaan.

Indeks

  • 1 Trisomi kromosom 21 (Down syndrome: 47, +21)
    • 1.1 Penerangan dan sedikit sejarah
    • 1.2 Penyebab penyakit genetik
  • 2 Manifestasi penyakit
  • 3 Diagnosis dan kajian dalam sistem hidup yang lain
  • 4 Trisomi kromosom seks pada manusia
    • 4.1 Sindrom Triple X (47, XXX)
    • 4.2 Sindrom Kleinefelter (47, XXY)
    • 4.3 Sindrom XYY (47, XYY)
  • 5 Trisom dalam organisma lain
  • 6 Rujukan

Trisomi kromosom 21 (Down syndrome: 47, +21)

Trisomi (lengkap) kromosom 21 pada manusia menentukan kehadiran 47 kromosom dalam sel somatik diploid. Dua puluh dua pasang menyediakan 44 kromosom, manakala ketiga-tiga kromosom 21 menyediakan tiga lagi - salah satunya adalah supernumerary. Iaitu, ia adalah kromosom yang "selesai".

Penerangan dan sedikit sejarah

Trisomi kromosom 21 adalah aneuploidy yang paling biasa pada manusia. Dengan cara yang sama, trisomi ini juga merupakan penyebab Sindrom Down yang paling kerap. Walau bagaimanapun, walaupun trisom somatik lain lebih kerap daripada kromosom 21, kebanyakannya biasanya lebih mematikan dalam peringkat embrio.

Iaitu, embrio dengan trisom 21 boleh tiba semasa kelahiran, manakala embrio trisom lain tidak boleh. Di samping itu, survival postnatal jauh lebih tinggi pada kanak-kanak dengan trisomi pada kromosom 21 kerana kekerapan gen rendah kromosom ini.

Dalam erti kata lain, terdapat beberapa gen yang akan meningkat dalam bilangan salinan kerana kromosom 21 adalah autosom terkecil dari semua.

Sindrom Down pertama kali dijelaskan oleh doktor Inggeris John Langdon Down dalam tempoh 1862 hingga 1866. Walau bagaimanapun, persatuan penyakit dengan kromosom 21 ditubuhkan seratus tahun kemudian. Penyelidik Perancis Marthe Gautier, Raymond Turpin dan Jèrôme Lejeune mengambil bahagian dalam kajian ini.

Penyebab penyakit genetik

Trisomi kromosom 21 disebabkan oleh kesatuan dua gamet, salah satunya ialah pembawa lebih daripada satu salinan, jumlah atau sebahagian, kromosom 21. Terdapat tiga cara di mana ini boleh berlaku.

Pada yang pertama, dalam salah satu daripada ibu bapa, ketidaksejakan kromosom 21 selama meiosis menimbulkan gamet dengan dua kromosom 21 daripada satu. Non-disjunction bermakna "kekurangan pemisahan atau pemisahan". Ia adalah gamete yang dapat menimbulkan trisomi yang benar dengan menyertai gamete lain dengan satu salinan kromosom 21.

Satu lagi penyebab trisomi ini adalah perkara yang dipanggil transkripsi Robertsonian. Di dalamnya, lengan panjang kromosom 21 translocates ke kromosom lain (biasanya 14). Kesatuan salah satu daripada gamet ini dengan yang lain normal akan menimbulkan embrio dengan karyotip biasa.

Walau bagaimanapun, akan terdapat salinan tambahan bahan keturunan kromosom 21, yang merupakan penyebab penyakit yang mencukupi. Sindrom ini juga boleh disebabkan oleh penyimpangan kromosom atau mozekisme lain.

Dalam mozek, individu membentangkan sel-sel dengan karyotip biasa, bergantian dengan sel-sel dengan karyotip yang menyimpang (trisomic untuk kromosom 21).

Manifestasi penyakit

Penyebab Sindrom Down adalah peningkatan ekspresi beberapa enzim kerana kewujudan tiga salinan gen pada kromosom 21, bukannya dua.

Ekspresi yang meningkat ini membawa kepada perubahan dalam fisiologi normal individu. Sebahagian daripada enzim yang terjejas termasuk superoxide dismutase dan cystation beta-synthase. Banyak lagi yang berkaitan dengan sintesis DNA, metabolisme utama dan keupayaan kognitif individu.

Penyakit ini berlaku pada tahap yang berbeza. Kecacatan jantung kongenital adalah antara yang paling penting yang menentukan jangka hayat mereka yang terkena trisomi..

Keadaan lain yang menimpa individu yang sakit termasuk keabnormalan saluran gastrointestinal, hematologi, endokrin, otorhinolaryngologi dan gangguan muskuloskeletal, serta ketidaknormalan visual, antara lain..

Gangguan neurologi juga penting, dan termasuk kesukaran pembelajaran sederhana hingga sederhana. Individu dewasa dengan sindrom Down mengembangkan penyakit Alzheimer.

Diagnosis dan kajian dalam sistem hidup yang lain

Diagnosis pranatal Down boleh dilakukan dengan beberapa cara. Ini termasuk ultrasound, serta pensampelan rambut chorionic dan amniosentesis. Kedua-duanya boleh digunakan untuk mengira kromosom, tetapi ia mewakili risiko tertentu.

Ujian lain yang lebih moden termasuk analisis kromosom oleh FISH, teknik imunohistologi lain dan ujian polimorfisme genetik berdasarkan penguatan DNA oleh PCR.

Kajian kromosom 21 trisomi dalam sistem tikus telah membolehkan kita menganalisis sindrom tanpa bereksperimen dengan manusia. Dengan cara ini, hubungan genotype / phenotype telah dianalisis dengan selamat dan boleh dipercayai.

Dengan cara yang sama, ia boleh dilakukan untuk menguji strategi dan agen terapeutik yang boleh digunakan kemudian pada manusia. Model roden yang paling berjaya untuk kajian ini telah menjadi tikus.

Trisom kromosom seks pada manusia

Secara umum, aneuploidies kromosom seks mempunyai kurang kesan perubatan berbanding dengan autosom pada manusia. Perempuan dari spesis manusia adalah XX, dan lelaki XY.

Trisom seksual yang paling biasa pada manusia adalah XXX, XXY dan XYY. Jelas sekali, tidak ada individu YY, apatah lagi YYY. XXX individu secara morfologi adalah perempuan, manakala XXY dan XYY adalah lelaki.

Sindrom Triple X (47, XXX)

XXX individu dalam manusia adalah wanita dengan kromosom X tambahan. Fenotip yang dikaitkan dengan keadaan ini bervariasi dengan umur, tetapi pada individu dewasa umum mempunyai fenotip biasa.

Secara statistik, satu dalam setiap seribu wanita adalah XXX. Sifat fenotip yang biasa terdapat pada wanita XXX adalah perkembangan dan pertumbuhan awal, dan kaki ekstrem yang lebih rendah.

Di peringkat lain, XXX wanita sering mengalami gangguan pendengaran atau bahasa. Pada akhir remaja, mereka biasanya mengatasi masalah yang berkaitan dengan penyesuaian sosial mereka, dan meningkatkan kualiti hidup mereka. Walau bagaimanapun, gangguan psikiatri di XXX wanita lebih kerap berbanding di kalangan wanita XX.

Pada wanita, salah satu kromosom X tidak diaktifkan semasa perkembangan normal individu. Adalah dipercayai bahawa XXX perempuan tidak mengaktifkan kedua-duanya. Walau bagaimanapun, ia dipercayai bahawa kebanyakan akibat yang diperoleh dari trisomi adalah disebabkan ketidakseimbangan genetik.

Ini bermakna pengaktifan sedemikian tidak berkesan atau mencukupi untuk mengelakkan perbezaan dalam ekspresi gen tertentu (atau semua). Ini adalah salah satu daripada aspek penyakit yang paling dipelajari dari sudut pandangan molekul.

Seperti dalam trisom lain, pengesanan pranatal triple X trisomy masih berdasarkan kajian karyotype.

Sindrom Kleinefelter (47, XXY)

Dikatakan bahawa individu ini adalah spesies kromosom X dengan kromosom X tambahan. Tanda-tanda aneuploidy bervariasi dengan usia individu, dan biasanya hanya apabila mereka dewasa adalah keadaan yang didiagnosis.

Ini bermakna bahawa aneuploidy seksual ini tidak menimbulkan kesan seperti yang disebabkan oleh trisom dalam kromosom autosomal..

XXY lelaki dewasa menghasilkan sedikit atau tiada sperma, buah zakar dan zakar kecil, dan penurunan libido. Mereka lebih tinggi daripada purata, tetapi juga mempunyai rambut muka dan badan yang kurang.

Mereka mungkin mengalami pembesaran payudara (gynecomastia), penurunan jisim otot, dan tulang yang lemah. Pentadbiran testosteron biasanya membantu dalam rawatan beberapa aspek endokrinologi yang berkaitan dengan keadaan.

Sindrom XYY (47, XYY)

Sindrom ini dialami oleh lelaki spesies manusia (XY) yang mempunyai kromosom Y tambahan. Kesan kehadiran kromosom Y tambahan tidak begitu dramatik seperti yang dilihat dalam trisom lain.

Individu XYY adalah lelaki fenotipikal, kerap tinggi, dan dengan anggota badan yang lebih panjang. Mereka menghasilkan jumlah testosteron yang normal dan tidak menimbulkan masalah tingkah laku atau pembelajaran tertentu seperti yang difikirkan di masa lalu.

Ramai orang XYY tidak menyedari status kromosom mereka. Mereka fenotip secara normal, dan sebagai tambahan, subur.

Trisom dalam organisma lain

Kesan aneuploidies pada tumbuhan telah dianalisis, dan dibandingkan dengan kesan perubahan euploidy. Secara umumnya, perubahan bilangan dalam satu atau lebih kromosom lebih merosakkan fungsi normal individu daripada perubahan dalam set lengkap kromosom.

Seperti dalam kes yang dijelaskan, ketidakseimbangan dalam ekspresi seolah-olah menyumbang kepada kesan buruk perbezaan.

Rujukan

  1. Herault, Y., Delabar, J. M., Fisher, E. C. M., Tybulewicz, V. L. J., Yu, E., Brault, V. (2017) model Rodent dalam penyelidikan sindrom Down: kesan dan masa depan. Syarikat Ahli Biologi, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Down Syndrome (Trisomy 21) [Dikemaskini 2018 Okt 27]. Dalam: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. Boleh didapati dari: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L. M. (2010) sindrom Triple X: kajian kesusasteraan. Jurnal Eropah Genetik Manusia, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) mosaicism untuk trisomy 21: ulasan. American Journsl of Genetics Perubatan Bahagian A, 167A: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Ketepatan saringan pertama trimester untuk ujian dalam trisomies digabungkan 21, 18 dan 13. Ultrasound dalam Obstetrics & Gynecology, 49 : 714-720.
  6. Tartaglia, N. R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Kajian semula trisomy X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com