Što je haploin pomanjkanje? (s primjerima)



haploinsufficiency je genetski fenomen u kojem pojedinac koji nosi samo jedan dominantni alel izražava abnormalni fenotip koji nije karakterističan za tu osobinu. To je, dakle, iznimka klasičnim odnosima dominacije / recesivnosti.

Na neki se način razlikuje od nepotpune dominacije, budući da haploinsffectives ne manifestira osobinu kao posrednik između krajnosti karaktera. Haploinficijencija je rezultat promijenjene ili nedovoljne ekspresije produkta kodiranog od strane solitarnog funkcionalnog alela.

To je, dakle, alelno stanje koje može utjecati na heterozigote i hemizigote u diploidnim pojedincima. To je medicinski izraz koji definira određene uvjete, gotovo uvijek metaboličke, s genetskom osnovom. To je, u određenoj mjeri, nepotpuna dominacija s kliničkim posljedicama.

Sva ljudska bića su hemizigotna za gene para spolnih kromosoma. Muškarci, jer nose jedan X kromosom, uz Y kromosom koji nije homologan prethodnom.

Žene, jer iako nose dvije kopije X kromosoma, samo je jedna funkcionalna u svakoj stanici njihovog organizma. Drugi je inaktiviran genetskim utišavanjem, i stoga, općenito, genetski inertan.

Međutim, ljudi nisu haploinfektni za sve gene koje nosi X kromosom, a drugi način za hemizigotno (ne-seksualno) za određeni gen je da ima određeni alel na specifičnom lokusu na kromosomu i njegovo brisanje. u homolognom paru.

Haploin pomanjkanje nije mutacija. Međutim, mutacija u genu od interesa utječe na fenotipsko ponašanje u heterozigotnom haploinsufficientu, budući da jedini funkcionalni alel gena nije dovoljan za određivanje normalnosti njegovog nosača. Haploinsuficiencije su općenito pleiotropne.

indeks

  • 1 Haploin pomanjkanje u heterozigotama
  • 2 Haploin pomanjkanje hemizigota
  • 3 Uzroci i posljedice
  • 4 Reference

Haploinfekcija kod heterozigota

Monogene osobine određuju se ekspresijom jednog gena. To su tipični slučajevi alelne interakcije koja će, ovisno o genetičkoj konstituciji pojedinca, imati jedinstvenu manifestaciju - gotovo uvijek ili ništa.

To jest, dominantni homozigoti (AA) i heterozigota (aa) će pokazati divlji (ili "normalni") fenotip, dok recesivni homozigoti (aa) će pokazati mutantni fenotip. To je ono što nazivamo dominantnom alelnom interakcijom.

Kada je dominacija nepotpuna, heterozigotna osobina je intermedijarna kao posljedica smanjene genetske doze. Kod haploinsufficient heterozygotes takva nedovoljna doza ne dopušta da se na normalan način provede funkcija koju proizvod gen treba ispuniti.

Ovaj pojedinac će pokazati fenotip svoje heterozigotnosti za ovaj gen kao bolest. Mnoga autosomno dominantna oboljenja ispunjavaju taj kriterij, ali ne sve.

To jest, dominantni homozigot će biti zdrav, ali pojedinci s bilo kojom drugom genetskom šminkom neće. U dominantnom homozigotu, normalnost će biti zdravlje pojedinca; u heterozigotu će dominantna biti manifestacija bolesti.

Ova očita kontradikcija posljedica je samo štetnog (kliničkog) učinka na pojedinca gena koji nije izražen na odgovarajućim razinama.

Haploin pomanjkanje hemizigota

Situacija se mijenja (sa stajališta genotipa) u hemizigota jer govorimo o prisutnosti jednog alela za gen. To jest, kao da je to djelomični haploid za taj lokus ili skupinu lokusa.

To se može dogoditi, kao što je već spomenuto, u nositeljima delecija ili nositelja dimorfnih spolnih kromosoma. Međutim, učinak smanjene doze je isti.

Mogući su, međutim, slučajevi malo složeniji. Na primjer, kod Turner-ovog sindroma koji prikazuje žene sa samo jednim X kromosomom (45, XO), čini se da je bolest zbog hemizignog fenotipskog stanja X kromosoma.

Umjesto toga, ovdje je haploin pomanjkanje posljedica prisutnosti nekoliko gena koji se normalno ponašaju kao pseudoautosomalni. Jedan od tih gena je gen Shox, koji normalno izbjegava inaktivaciju, utišavajući u žena.

To je također jedan od rijetkih gena koje dijele kromosomi X i Y. To je obično diploidni gen u žena i muškaraca..

Prisutnost mutantnog alela u ovom genu kod heterozigotnih žena, ili njihovo brisanje (odsutnost) u ženki će biti odgovorno za haploin-nedovoljnost Shox. Jedna od kliničkih manifestacija haploinsufficient uvjet za ovaj gen je kratkog stasa.

Uzroci i posljedice

Da bi ispunio svoje fiziološke uloge, protein s enzimskom aktivnošću mora doseći barem prag djelovanja koji zadovoljava potrebe stanice ili organizma. Inače će uzrokovati nedostatak.

Jednostavan primjer nedostatka metaboličkog praga s dramatično pleiotropnim posljedicama je onaj haploin-nedostatnosti telomeraze.

Bez kombiniranog djelovanja ekspresije dviju alela gena koji ga kodira, smanjenje razina telomeraze rezultira promjenom u kontroli duljine telomera. To se općenito manifestira kao degenerativni poremećaj u zahvaćenom pojedincu.

Drugi proteini koji nisu enzimi mogu dovesti do nedostatka jer, na primjer, nisu dovoljni da ispune strukturalnu ulogu unutar stanice.

Ribosomapatías kod ljudi, na primjer, obuhvaća niz poremećaja koji su uzrokovani uglavnom promjenama u biogenezi ribosoma ili haploinsuficiencia.

U potonjem slučaju, smanjenje normalnih razina dostupnosti ribosomskih proteina dovodi do ukupne promjene u sintezi proteina. Fenotipska manifestacija ove izražene disfunkcije ovisit će o tipu zahvaćenog tkiva ili stanice.

U drugim slučajevima, haploinficijencija je uzrokovana niskom razinom proteina koji nisu u stanju doprinijeti aktivaciji drugih. Ovo izobličenje zbog neadekvatnog doziranja može stoga dovesti do deficijentnog metaboličkog stanja, strukturnog nedostatka koji utječe na druge funkcije, ili na odsustvo ekspresije drugih gena ili aktivnosti njihovih proizvoda..

To bi u velikoj mjeri objasnilo pleiotropne manifestacije u kliničkim sindromima koji su karakteristični za haploinsuficiencije.

Produkt gena Shox, Usprkos komplikacijama koje proizlaze iz njihovog boravka u složenom kromosomskom paru, to je dobar primjer za to. Gen Shox je homeotski gen, zbog čega njegov nedostatak izravno utječe na normalan morfološki razvoj pojedinca.

Druge haploinsuficiencije mogu biti izvedene iz kromosomskih rearanžmana nosačkog područja zahvaćenog gena, koje bez mutacije ili brisanja djeluju ili poništavaju ekspresijske razine modificiranog alela..

reference

  1. Brown, T.A. (2002) Genomes, 2Sjeverna Dakota Izdanje. Wiley-Liss. Oxford, U. K.
  2. Cohen, J.L. (2017). Nedostatak GATA2 i Epstein-Barr virusna bolest. Granice u imunologiji, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
  3. Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Disfunkcionalni telomeri i hematološki poremećaji. Diferencijacija, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
  4. Mills, E. W., Green, R. (2017.) Ribosomopatije: Postoji snaga u brojkama. Znanost, doi: 10.1126 / science.aan2755.
  5. Wawrocka, A., Krawczynski, M.R. (2018). Genetika aniridije - jednostavne stvari postaju komplicirane. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.