Haploinsufficiency nedir? (örneklerle)



haploinsufficiency Tek baskın bir alel taşıyan bir bireyin, bu özelliğin karakteristiği olmayan anormal bir fenotipi ifade ettiği genetik bir fenomendir. Bu nedenle, klasik baskınlık / resesiflik ilişkilerine bir istisnadır.

Bir yönüyle eksik baskınlıktan farklıdır, çünkü haploinler yetersiz özelliği, karakterin uç uçları arasında bir ara ürün olarak göstermez. Haploinsü yetmezlik, soliter fonksiyonel alel tarafından kodlanan ürünün değiştirilmiş veya yetersiz ekspresyonundan kaynaklanır..

O zaman, diploid bireylerde hem heterozigotları hem hemizgotları etkileyebilen alel bir durumdur. Genetik bir temeli olan neredeyse her zaman metabolik olan belli koşulları tanımlamak tıbbi bir terimdir. Bir dereceye kadar, klinik sonuçları olan eksik bir baskınlık.

Tüm insanlar, cinsiyet kromozom çiftinin genleri için hemizigozdur. Erkekler, çünkü bir öncekine homolog olmayan bir Y kromozomuna ek olarak, tek bir X kromozomu taşırlar..

Kadınlar, X kromozomunun iki kopyasını taşımasına rağmen, organizmalarının her bir hücresinde sadece bir tanesi işlevseldir. Diğeri genetik susturma tarafından etkisizleştirilir ve bu nedenle genel olarak genetik olarak inert olur..

Bununla birlikte, insanlar X kromozomu tarafından taşınan tüm genler için yeterli haploins değildir, belirli bir gen için hemizigoz (cinsel olmayan) olmanın bir başka yolu, bir kromozom üzerindeki spesifik lokusta belirli bir alel ve bunun silinmesidir. homolog çiftte.

Haploinsufficiency bir mutasyon değildir. Bununla birlikte, ilgi konusu gendeki bir mutasyon, heterozigoz haploinlerde fenotipik davranışı etkilemektedir, çünkü genin tek fonksiyonel aleli taşıyıcısının normalliğini belirlemek için yeterli değildir. Haploinsüaliteler genellikle pleiotropiktir.

indeks

  • Heterozigotlarda 1 Haploinsufficiency
  • 2 Hemizigotlarda Haploinsufficiency
  • 3 Nedenleri ve etkileri
  • 4 Kaynakça

Heterozigotlarda Haploinsufficiency

Monogenik özellikler, tek bir genin ekspresyonu ile belirlenir. Bunlar, bireyin genetik yapısına bağlı olarak, kendine özgü bir tezahürü doğuracak olan - hemen hemen her zaman ya da hiçbir şeyden farklı olan tipik allel etkileşimi durumlarıdır.

Yani, baskın homozigotlar (AA) ve heterozigotlar (aa) resesif homozigotleri varken vahşi (veya "normal") fenotipini gösteriraa) mutant fenotipini gösterecektir. Buna baskın bir alel etkileşimi diyoruz..

Baskınlık tamamlandığında, heterozigot özelliği, azalan genetik dozun bir sonucu olarak orta düzeydedir. Haploins'te, yetersiz heterozigotlarda böyle bir eksik doz, normal bir şekilde, gen ürününün yerine getirmesi gereken işlevi yerine getirmesine izin vermez..

Bu birey, bir hastalık olarak bu gen için heterozigotluk fenotipini gösterecektir. Pek çok otozomal dominant hastalık bu kriteri karşılamaktadır, ancak hepsi.

Yani, baskın homozigot sağlıklı olacak, fakat başka herhangi bir genetik yapıya sahip bireyler olmayacak. Baskın homozigotte, normallik bireyin sağlığı olacaktır; Heterozigotta hastalığın tezahürü hakim olacak.

Bu belirgin çelişki, yeterli düzeyde eksprese edilmeyen bir genin zararlı (klinik) etkisinin bir sonucudur..

Hemizgotlarda Haploinsü yetmezlik

Geniz için tek bir alel varlığından söz ettiğimizden beri hemizgotlarda durum (genotip açısından) değişiyor. Yani, sanki o bölge veya bölge grubu için kısmi bir haploidmiş gibi.

Bu, daha önce de belirtildiği gibi, silme taşıyıcılarında veya dimorfik seks kromozomlarının taşıyıcılarında meydana gelebilir. Bununla birlikte, azalan dozajın etkisi aynı.

Bununla birlikte, biraz daha karmaşık durumlar olabilir. Örneğin, kadınlara yalnızca bir X kromozomu (45, XO) sunan Turner sendromunda, hastalık, X kromozomunun hemizigot fenotipik durumundan kaynaklanıyor gibi görünmektedir..

Daha ziyade, burada haploin yetmezliği normalde psödoautozomal gibi davranan birkaç genin varlığından kaynaklanmaktadır. Bu genlerden biri gen SHOX, normalde kadınlarda susturarak inaktivasyondan kaçar.

Aynı zamanda, X ve Y kromozomları tarafından paylaşılan birkaç genden biridir, yani, hem kadınlarda hem de erkeklerde genellikle "diploid" bir gendir..

Bu gende heterozigot kadınlarda mutant bir alel varlığı veya bir dişide delesyonu (yokluğu) haploinsin yetmezliğinden sorumlu olacaktır. SHOX. Haploins'in bu gen için yetersiz durumda olduğu klinik belirtilerinden biri kısa boyludur.

Nedenleri ve etkileri

Fizyolojik rollerini yerine getirmek için, enzimatik aktiviteye sahip bir proteinin en azından hücrenin veya organizmanın ihtiyaçlarını karşılayan bir eylem eşiğine ulaşması gerekir. Aksi takdirde, eksikliğe yol açacaktır.

Önemli ölçüde pleiotropik sonuçları olan eksik bir metabolik eşiğin basit bir örneği, telomeraz haploinsülüsyonudur..

Onu kodlayan genin iki alelinin ifadesinin birleşik hareketi olmadan, telomeraz seviyelerindeki azalma telomer uzunluğunun kontrolünde bir değişikliğe neden olur. Bu, genellikle etkilenen bireyde dejeneratif bozukluklar olarak kendini gösterir..

Enzimler olmayan diğer proteinler eksikliğe yol açabilir çünkü örneğin hücre içinde yapısal bir rolü yerine getirmek için yeterli değildir..

Örneğin insanlardaki ribosomapatialar, temel olarak ribozomların biyogenezindeki değişiklikler veya haploinsuficiencia'nın neden olduğu bir dizi rahatsızlığı içerir..

İkinci durumda, normal ribozomal protein mevcudiyet seviyesindeki bir düşüş, protein sentezinde genel bir değişikliğe yol açmaktadır. Bu belirgin disfonksiyonun fenotipik tezahürü, etkilenen doku veya hücre tipine bağlı olacaktır..

Diğer durumlarda, haploin yetmezliği, başkalarının aktivasyonuna katkıda bulunamayan düşük protein seviyelerinden kaynaklanır. Yetersiz dozajla bu bozulma bu nedenle eksik bir metabolik duruma, diğer işlevleri etkileyen yapısal bir eksikliğe veya diğer genlerin ifadesinin bulunmamasına veya ürünlerinin aktivitesinin olmamasına neden olabilir..

Bu, büyük ölçüde haploins yetkinliklerin karakteristik özelliği olan klinik sendromlardaki pleiotropik belirtileri açıklar..

Genin ürünü SHOX, Konaklarından kaynaklanan karmaşık bir kromozom çiftinde ortaya çıkan komplikasyonlara rağmen, buna iyi bir örnek. Gen SHOX Homeotik bir gendir, bu yüzden eksikliği, bireyin normal morfolojik gelişimini doğrudan etkiler..

Diğer haploin yetmezlikler, etkilenen genin taşıyıcı bölgesinin kromozomal yeniden düzenlemelerinden türetilebilir, bunlar mutasyon veya silinmeden, modifiye alelin ekspresyon seviyelerini etkiler veya iptal eder..

referanslar

  1. Brown, T.A. (2002) Genomları, 2nd Sürümü. Wiley-Liss. Oxford, İngiltere.
  2. Cohen, J.L. (2017). GATA2 eksikliği ve Epstein-Barr virüs hastalığı. İmmunolojide sınırlar, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
  3. Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Fonksiyonel telomerler ve hematolojik bozukluklar. Farklılaşma, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
  4. Mills, E. W., Green, R. (2017) Ribosomopatiler: Rakamlarda güç var. Bilim, DOI: 10.1126 / science.aan2755.
  5. Wawrocka, A., Krawczynski, M.R. (2018). Aniridia genetiği - basit şeyler karmaşıklaşır. Uygulamalı Genetik Dergisi, 59: 151-159.