Isochromosome definition, oprindelse, associerede patologier

4379
Charles McCarthy

EN isokromosom er et unormalt metacentrisk kromosom, der er forårsaget af tabet af en af ​​armene på forældrekromosomet og den deraf følgende duplikering af den arm, der bevares.

Der er to mekanismer, der er blevet foreslået for at forklare genereringen af ​​denne type genetisk abnormitet. Den mere accepterede af de to foreslår, at isochromosomer stammer fra processen med celledeling, som et produkt af en tværgående opdeling af centromeren i stedet for den langsgående.

Dannelse af et isochromosom. Af Miguelferig [CC0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons.

Da resultatet består af en ændring af den genetiske information indeholdt i forældrekromosomet, kan mange genetiske lidelser stamme. Turners syndrom, der opstår takket være duplikering af den lange arm af X-kromosomet og tabet af den korte arm, har været den mest undersøgt af disse lidelser.

Derudover er mange typer kræft også forbundet med disse typer af abnormiteter. Derfor er studiet af isochromosomer blevet et attraktivt og vigtigt forskningsfelt..

Artikelindeks

  • 1 Isochromosome: en strukturel kromosomal abnormitet
  • 2 Oprindelse
  • 3 Tilknyttede patologier
  • 4 Hvad er et kromosom?
    • 4.1 Struktur af kromosomer
    • 4.2 Kromosomale abnormiteter
  • 5 Referencer 

Isochromosome: en strukturel kromosomal abnormitet

Et isokromosom er en strukturel kromosomal abnormitet, der resulterer i et afvigende metacentrisk kromosom. Dette er forårsaget af tabet af en af ​​armene på en kromatid og den efterfølgende duplikering af den ikke-slettede arm.

Med andre ord, på dette kromosom er begge arme af et kromatid morfologisk og genetisk identiske. Denne duplikering resulterer i en delvis monosomi eller delvis trisomi..

Monosomi er et udtryk, der bruges til at henvise til det faktum, at den genetiske information indeholdt i et locus findes i en enkelt kopi. En situation, der er unormal i diploide celler, hvor der altid er to kopier. Nu siges det, at det er delvis, når den mistede information findes på det andet kromosom i parret..

På den anden side er trisomi forårsaget af denne type strukturelle forstyrrelser delvis, fordi den genetiske information indeholdt i en arm er til stede i tre kopier. 

To af disse kopier er imidlertid de samme, resultatet af duplikationshændelsen af ​​en af ​​armene i en af ​​parets kromosomer..

Kilde

De mekanismer, hvormed isochromosomer genereres, er stadig uafklarede. To forklaringer, der hidtil er foretaget, er dog optaget..

Den første af dem, den mest accepterede, angiver, at centromeren under celledeling dannes ved tværgående og ikke langsgående opdeling, da den normalt forekommer under normale forhold. Dette fører til tab af en af ​​armene på forældrekromosomet og den efterfølgende duplikering af armen, der forbliver intakt..

Den anden af ​​mekanismerne involverer løsrivelse af en af ​​armene og dens deraf følgende fusion af datterkromatiderne lige over centromeren, hvilket giver anledning til et kromosom med to centromerer (dentrisk kromosom). Til gengæld oplever en af ​​disse to centromerer et totalt tab af funktionalitet, hvilket gør det muligt for kromosomal adskillelse under celledeling at forekomme normalt..

Tilknyttede patologier

Dannelsen af ​​isochromosomer resulterer i en ubalance i mængden af ​​genetisk information, som forældrekromosomerne har. Disse ubalancer fører ofte til udseendet af genetiske lidelser, som oversættes til specifikke patologier.

Blandt de mange syndromer, der er forbundet med denne type strukturelle abnormiteter, finder vi Turners syndrom. Denne tilstand er den bedst kendte, faktisk er den relateret til den første rapport om et isokromosom hos mennesker. Sidstnævnte kommer fra dannelsen af ​​et X-isochromosom, hvor den korte arm af det originale kromosom er gået tabt, og den lange arm er blevet duplikeret..

Talrige undersøgelser har vist, at tilstedeværelsen af ​​isochromosomer er udløseren til udviklingen af ​​adskillige typer kræft, blandt hvilke kronisk myeloid leukæmi forbundet med isochromosom i (17q) skiller sig ud. Disse fund gør isochromosomer til et meget relevant fokus for forskere.

Hvad er et kromosom?

I alle levende celler er DNA pakket i stærkt organiserede strukturer kaldet kromosomer..

Denne emballering i eukaryote celler finder sted takket være interaktionen mellem DNA og proteiner kaldet histoner, som i en gruppe på otte enheder (octamer) danner et nukleosom.

Nukleosomet (grundlæggende organisation af kromatin) består af en histonoctamer sammensat af histondimerer H2A, H2B, H3 og H4. Oktamerstrukturen ligner en trådrulle, gennem hvilken det store DNA-molekyle er viklet.

Opviklingen af ​​DNA-molekylet gennem et stort antal nukleosomer bundet sammen af ​​afstandsregioner associeret med en anden type histon (H1) kaldet linkere giver endelig kromosomer. Sidstnævnte kan opfattes under mikroskopet som veldefinerede legemer under celledeling (mitose og meiose)..

Hver diploid art har et veldefineret antal kromosompar. Hvert par er karakteristisk i størrelse og form for nem identifikation..

Struktur af kromosomer

Kromosomer har en ret simpel struktur dannet af to parallelle arme (kromatider), der er forenet gennem centromeren, en tæt pakket DNA-struktur..

Centromersektionerne hver kromatid i to arme, en kort kaldet "P-arm" og en længere kaldet "Q-arm". I hver af armene på hver kromatid er generne arrangeret på identiske steder.

Dannelse af et isochromosom. Af Miguelferig [Public domain (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], fra Wikimedia Commons

Placeringen af ​​centromeren langs hvert kromatid giver anledning til forskellige strukturelle typer kromosomer:

- Akrocentrisk: dem, hvor centromeren indtager en position meget tæt på en af ​​yderpunkterne, der stammer fra en meget lang arm i forhold til den anden.

- Metacentrics: i denne type kromosomer indtager centromeren en midterlig placering, hvilket giver anledning til arme af samme længde.

- Undermetrisk: I disse forskydes centromeren kun let fra midten og giver arme, der afviger meget lidt i længden..

Kromosomale abnormiteter

Hver af de kromosomer, der udgør karyotypen af ​​et individ, har millioner af gener, der koder for et uendeligt antal proteiner, der opfylder forskellige funktioner såvel som regulerende sekvenser..

Enhver begivenhed, der introducerer variationer i kromosomernes struktur, antal eller størrelse, kan føre til ændringer i mængden, kvaliteten og placeringen af ​​den genetiske information, der findes i dem. Disse ændringer kan føre til katastrofale forhold, både i individers udvikling og funktion..

Disse abnormiteter genereres generelt under gametogenese eller i de tidlige stadier af embryonal udvikling, og selvom de har tendens til at være ekstremt varierede, er de blevet forenklet i to kategorier: strukturelle kromosomale abnormiteter og numeriske kromosomale abnormiteter..

Førstnævnte involverer variationer i standardantalet kromosomer, det vil sige at de henviser til tab eller gevinst af kromosomer, mens sidstnævnte henviser til tab, duplikering eller inversion af en del af kromosomet

Referencer

  1. Alberts B, Johnson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. udgave). W.W. Norton & Company, New York, NY, USA.
  2. Annunziato A. DNA-emballage: Nukleosomer og kromatin. Naturundervisning. 2008; 1:26.
  3. Caspersson T, Lindsten J, Zech L. Naturen af ​​strukturelle X-kromosomafvigelser i Turners syndrom som afsløret ved quinacrin sennepsfluorescensanalyse. Hereditas. 1970; 66: 287-292.
  4. de la Chapelle A. Hvordan opstår menneskets isokromosom? Kræftgenet Cytogenet. 1982; 5: 173-179.
  5. Fraccaro M, Ikkos D, Lindsten J, Luft R, Kaijser K. En ny type kromosomal abnormitet i gonadal dysgenese. Lancet. 1960; 2: 1144.
  6. Første internationale workshop om kromosomer i leukæmi. Kromosomer i Phi-positiv kronisk granulocytisk leukæmi. Br J Haematol. 1978; 39: 305-309.
  7. Mitelman F, Levan G. Clustering af aberrationer til specifikke kromosomer i humane neoplasmer. Hereditas. 1978; 89: 207-232.
  8. Simpson JL. Forstyrrelser i seksuel differentiering. 1970. Academic Press, New York, San Francisco, London.
  9. Vinuesa M, Slavutsky I, Larripa I. Tilstedeværelse af isochromosomer i hæmatologiske sygdomme. Kræftgenet Cytogenet. 1987; 25: 47-54.

Endnu ingen kommentarer