Kenmerkende monosomieën en voorbeelden

de monosomie ze verwijzen naar de chromosomale constitutie van individuen met een enkel chromosoom in plaats van het normale paar in diploïde organismen. Dat wil zeggen, als er 23 paar chromosomen zijn, is er een monosomie voor één van hen, als slechts één van de chromosomen aanwezig is. Een individu met een monosomie zal in dit geval 45 chromosomen presenteren in plaats van 46.

Monosomies kunnen geheel of gedeeltelijk zijn. In het eerste geval ontbreekt het hele chromosoom. In de tweede fase bepaalt een deletie van slechts een deel van het chromosoom het gedeeltelijke gebrek aan informatie over het aangetaste chromosoom.

Omdat een monosomie alleen een paar chromosomen van een diploïde soort beïnvloedt, wordt het bijvoorbeeld beschouwd als een aneuploïdie. Echte ploïdie-veranderingen of euploidieën beïnvloeden daarentegen het volledige aantal chromosomen dat een soort definieert.

index

• 1 Kenmerken van monosomieën
• 2 Gedeeltelijke monosomie van chromosoom 5 bij de mens: het kat crying syndroom
  • 2.1 Kenmerken van de ziekte
  • 2.2 Behandeling van de ziekte
  • 2.3 Sommige genen die bijdragen aan de manifestatie van de ziekte
• 3 Totale monosomie van het X-chromosoom: syndroom van Turner (45, X)
  • 3.1 Overzicht van het syndroom
  • 3.2 Geassocieerde fysieke en somatische kenmerken
  • 3.3 Ontwikkeling en mentale vermogens
  • 3.4 Behandeling van de symptomen van het syndroom
• 4 Monosomieën in andere organismen
• 5 Referenties

Kenmerken van monosomieën

Monosomieën kunnen invloed hebben op somatische chromosomen of geslachtschromosomen. De enige monosomie van de geslachtschromosomen bij mensen is die van het X-chromosoom.

Deze individuen zijn XO-vrouwen en presenteren wat het Turnersyndroom wordt genoemd. Er is geen monosomale ME omdat elk mens een X-chromosoom nodig heeft om te bestaan.

De vrouwen zijn XX en de XY-mannen. In gevallen van aneuploïdie kunnen vrouwen ook XXX (trisomie van X) of XO (monosomie van X) zijn. De aneuploïde mannen kunnen XXY (Kleinefelter-syndroom) of XYY zijn. Deze laatste twee zijn ook trisomieën.

De totale autosomale monosomías zijn meestal fataal, omdat ze aanleiding geven tot ernstige afwijkingen in de ontwikkeling. Bovendien kan elke (en alle) mutatie worden gemanifesteerd, omdat het individu hemizygoot is voor alle genen van het solitaire chromosoom..

De aneuploïde organismen ontstaan ​​in het algemeen door fusie van gameten, waarvan er één een numerieke chromosomale aberratie vertoont. Aneuploidies kunnen ook ontstaan ​​uit somatisch weefsel en blijkbaar een belangrijke rol spelen bij het verschijnen en ontwikkelen van bepaalde soorten kanker.

Gedeeltelijke monosomie van chromosoom 5 bij de mens: het kat crying syndroom

Een gedeeltelijke (of totale) deletie in de korte arm van chromosoom 5 is de oorzaak van het zogenaamde cri-du-chat-syndroom. Het is ook bekend als het Lejeune-syndroom, ter ere van zijn ontdekker, de Franse onderzoeker Jèrôme Lejeune. In het Frans betekent cri-du-chat "huilende kat".

80% van de gameten waarvan de deletie die kenmerkend is voor dit syndroom, is van vaderlijke oorsprong. De meeste deleties zijn spontaan en komen de novo voor tijdens de gametogenese. In minderheidsgevallen komt de afwijkende gamete voort uit andere soorten gebeurtenissen, zoals translocaties of ongelijke chromosomale segregaties.

Kenmerken van de ziekte

Vanwege problemen met het strottenhoofd en het zenuwstelsel als gevolg van de aandoening, hebben de getroffen kinderen een huilend geluid dat vergelijkbaar is met dat van kleine katten. Dit soort huilen verdwijnt als het kind wat ouder wordt.

Op fysiek niveau zullen ze in staat zijn om het hoofd te presenteren, kaken van kleinere omvang en veel kwijlen. Het meest relevante fysieke teken van dit syndroom is echter op het eerste gezicht niet waarneembaar. Het gaat om pontocerebellaire hypoplasie, een aangeboren aandoening van de morfogenese van de hersenen.

De rest van hun leven zullen de getroffen mensen moeite hebben met eten (moeite met zuigen en slikken), aankomen en groeien. Ze zullen ook een ernstige motorische, intellectuele en spraakvertraging vertonen.

Op gedragsniveau vertonen mensen met dit syndroom meestal een aantal stoornissen die hyperactiviteit, agressie en "starts" omvatten. Ze neigen ook naar repetitieve bewegingen. In zeer zeldzame gevallen kan het individu een normaal uiterlijk en gedrag vertonen, behalve voor leermoeilijkheden.

Behandeling van de ziekte

Getroffen personen hebben constante medische aandacht nodig, met name voor therapieën die verband houden met motorische en spraakaandoeningen. Als zich hartproblemen voordoen, is waarschijnlijk een operatie vereist.

Sommige genen dragen bij aan de manifestatie van de ziekte

De genen van het ontbrekende fragment, inclusief de gehele korte arm van chromosoom 5, bevinden zich in de hemizygote toestand. Dat wil zeggen, in slechts één kopie van het andere volledige chromosoom van het paar.

De genetische samenstelling van dit chromosoom zal daarom enkele van de oorzaken van de ziekte bepalen. Sommige kunnen worden verklaard door de expressie in deficiëntie van een gemuteerd gen. Anderen daarentegen, vanwege het effect van de gendosering afgeleid van het bestaan ​​van een enkele kopie van het gen in plaats van twee.

Sommige van de genen die bijdragen aan de ontwikkeling van de ziekte door effect van genetische dosis omvatten TERT (door versnelde telomere shortenig). Mensen die door het syndroom worden getroffen, hebben tekortkomingen in het onderhoud van telomeren. De verkorting van telomeren is gekoppeld aan het verschijnen van verschillende ziekten en vroege veroudering.

Aan de andere kant, de hemizygote staat SEMA5A gen verstoort de normale ontwikkeling van de hersenen bij mensen met deleties op chromosoom 5. Ondertussen heeft de hemizygote toestand van MARCH6 gen lijkt de karakteristieke roep van kat getroffen met trisomie uitleggen.

Totale monosomie van het X-chromosoom: syndroom van Turner (45, X)

Autosomale monosomieën zijn in de regel altijd dodelijk. Interessant is echter dat de monosomie van het X-chromosoom dat niet is, omdat veel XO-embryo's erin slagen te overleven.

De reden lijkt te liggen in de functie van het X-chromosoom bij seksuele bepaling bij zoogdieren. Omdat de vrouwtjes van de soort XX en de mannetjes XY zijn, is het een onmisbaar chromosoom. Het Y-chromosoom is alleen essentieel voor de seksuele determinatie van mannen, niet voor hun overleving.

Het X-chromosoom draagt ​​bijna 10% van de genetische informatie bij de mens. Het is duidelijk dat zijn aanwezigheid geen alternatief is; Het is verplicht Bovendien is het altijd gedeeltelijk aanwezig. Dat wil zeggen, bij mannen is er maar één exemplaar van X.

Maar ook bij vrouwen functioneel gesproken. Volgens de Lyon-hypothese (reeds bevestigd) bij vrouwen, wordt slechts één van de X-chromosomen tot expressie gebracht. De andere wordt geïnactiveerd door genetische en epigenetische mechanismen.

In deze zin zijn alle zoogdieren, mannetjes en vrouwtjes, hemizygoot voor X. De XO-vrouwtjes ook, maar in een andere toestand niet zonder problemen.

Algemeenheden van het syndroom

Er is geen bewezen oorzaak voor het syndroom gepresenteerd door vrouwelijke karyotype 45, X. Het syndroom van Turner treft 1 op 2500 levende vrouwen.

Daarom is het een zeldzame aneuploïdie bij vergelijking met bijvoorbeeld trisomie XXY of XXX. Over het algemeen zijn XO-zwangerschappen niet levensvatbaar. Naar schatting eindigt 99% van de XO-zwangerschappen in abortus.

Fysieke en somatische kenmerken verbonden

Het onderscheidende fysieke kenmerk van het syndroom van Turner is klein van gestalte. De XO vrouwen zijn klein bij de geboorte, niet de ervaring van de explosieve groei in verband met de puberteit en volwassen te bereiken een maximale hoogte van 144 cm.

Andere lichamelijke kenmerken geassocieerd met het syndroom zijn aangeboren hartafwijkingen, evenals nierafwijkingen. Vrouwen met het syndroom van Turner hebben een verhoogd risico op otitis media, hypertensie, diabetes mellitus, schildklieraandoeningen en obesitas.

Ontwikkeling en mentale vermogens

Het IQ van XO-vrouwen komt overeen met dat van hun XX-leeftijdsgenoten. Het is echter mogelijk dat tekort in ruimtelijke oriëntatie, in handschrift en in het oplossen van wiskundige problemen kan worden waargenomen. Ze leveren geen problemen op, bijvoorbeeld in rekenkundige berekeningen, maar ze tellen wel mee.

Spraak is normaal, maar er kunnen problemen optreden wanneer otitis media niet wordt behandeld. Er wordt aangenomen dat veel van deze tekortkomingen het product zijn van verminderde oestrogeenproductie. Motorische vaardigheden kunnen ook wat vertraging vertonen.

Behandeling van de symptomen van het syndroom

In termen van korte gestalte kunnen vrouwen met het syndroom van Turner tijdens hun jeugd injecties met recombinant groeihormoon krijgen. Ze kunnen verwachten dat ze minstens 150 cm hoog worden.

Hormoonvervangingstherapie zou tussen 12 en 15 jaar moeten beginnen om een ​​geschikte overgang naar adolescentie en volwassenheid te verzekeren. Deze therapie moet in de meeste gevallen worden verlengd om voortijdige coronaire hartziekten en osteoporose te voorkomen.

Met de rest van de voorwaarden zijn het advies en de medische follow-up van fundamenteel belang tijdens de ontwikkeling en de status van volwassene van de XO-vrouwen. Psychologische counseling is ook belangrijk, omdat fysieke tekortkomingen je emotionele ontwikkeling kunnen beïnvloeden.

Monosomieën in andere organismen

De monosomies werden voor het eerst ontdekt en gerapporteerd door Barbara McClintock in 1929 uit haar werk op maïs. Net als in maïs hebben monosomieën in andere diploïde planten een groter effect dan polyploïde planten.

Het verlies van een chromosoom van het paar in een diploïde plant geeft aanleiding tot genetische onevenwichtigheden die bijgevolg de enzymatische niveaus veranderen. Zo kunnen alle metabole routes waar ze aan deelnemen worden beïnvloed.

Als gevolg hiervan zijn de normale fenotypen van het individu veranderd. Aan de andere kant zijn monosomen gemakkelijk te bestuderen, omdat hun hemizygote toestand de genetische analyse van mutanten eenvoudiger maakt.

Deze planten zijn zeer nuttig in de basiswetenschap, bijvoorbeeld om meiose en chromosoomscheidingsgebeurtenissen te bestuderen. Het is bijvoorbeeld waargenomen dat niet alle chromosomen in verschillende monosomische functies zich op dezelfde manier gedragen.

Dit alles zal afhangen van het bestaan ​​van homologe gebieden in chromosomen die niet noodzakelijkerwijs die van het eigen paar zijn. In de toegepaste wetenschap is een specifieke monosomische plant gemakkelijker te manipuleren dan een disomische plant. Daarna kunt u doorgaan met conventionele kruisen om nieuwe variëteiten te genereren (zonder de monosomie).

referenties

1. Alberts, B., Johnson, A. D., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., Walter, P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6e editie). W.W. Norton & Company, New York, NY, VS..
2. Álvarez-Nava, F., Lanes, R. (2018) Epigenetica bij het syndroom van Turner. Clinical Epigenetics, 10. doi: 10.1186 / s13148-018-0477-0
3. Demaliaj, E., Cerekja, A., Piazze, J. (2012) Hoofdstuk 7: Geslachtschromosoom-aneuploidieën. In: Storchova, Z. (Ed.), Aneuploidy in Health and Disease. InTech, Rijeka, Kroatië. ISBN: 978-953-51-0608-1.
4. Nguyen, J.M., Qualmann, K.J., Okashah, R., Reilly, A., Alexeyev, M.F., Campbell, D.J. (2015) 5p deletions: current knowledge and future directions. American Journal of Medical Genetics Deel C: Seminars in Medical Genetics, 169: 224-238.
5. Goodenough, U. W. (1984) Genetics. W.B. Saunders Co. Ltd, Philadelphia, PA, VS..
6. Griffiths, A.J.F., Wessler, R., Carroll, S.B., Doebley, J. (2015). Een inleiding tot genetische analyse (11e druk). New York: W.H. Freeman, New York, NY, VS..
7. Yadav, M.C., 1.2 *, Sachan, J.K. S., Sarkar, K.R. (2009) Monosomische analyse onthult gedupliceerde chromosomale segmenten in het maïsgenoom. Journal of Genetics, 88: 331-335.