изохромосома
Изохромосома , — это несбалансированная структурная аномалия при которой плечи хромосомы являются зеркальным отражением друг друга. [1] Хромосома состоит из двух копий либо длинного (q) плеча , либо короткого (p) плеча , поскольку образование изохромосомы эквивалентно одновременному дупликации и делеции генетического материала . Следовательно, существует частичная трисомия генов, присутствующих в изохромосоме, и частичная моносомия генов в потерянной руке. [2]
Номенклатура
[ редактировать ]Изохромосому можно сократить как i (номер хромосомы) (центромерная точка разрыва). Например, изохромосома хромосомы 17, содержащая два плеча q, может быть идентифицирована как i(17)(q10).( Медуллобластома )
Механизм
[ редактировать ]Изохромосомы могут образовываться во время митоза и мейоза в результате неправильного деления центромеры или обмена цепей U-типа. [1]
Неправильное деление центромеры
[ редактировать ]При нормальном разделении сестринских хроматид в анафазе центромера будет делиться продольно или параллельно длинной оси хромосомы. [3] Изохромосома создается, когда центромера разделяется поперечно или перпендикулярно длинной оси хромосомы. Деление обычно происходит не в самой центромере, а в области, окружающей центромеру, также известной как перицентрическая область. [2] Предполагается, что эти сайты обмена содержат гомологичные последовательности между сестринскими хроматидами. [4] Хотя полученная хромосома может выглядеть моноцентрической только с одной центромерой, она является изодицентрической с двумя центромерами, очень близкими друг к другу; что приведет к потенциальной потере генетического материала, обнаруженного на других руках. [2] [4] Неправильное деление центромеры также может привести к образованию моноцентрических изохромосом, но они не так распространены, как дицентрические изохромосомы. [1]
U-образный обмен прядей
[ редактировать ]Более распространенным механизмом образования изохромосом является разрыв и слияние сестринских хроматид, что, скорее всего, происходит в ранней анафазе митоза или мейоза. [3] Двухцепочечный разрыв в перицентрической области хромосомы восстанавливается, когда сестринские хроматиды, каждая из которых содержит центромеру, сливаются вместе. [2] Этот обмен генетического материала U-типа создает изодицентрическую хромосому. [5] Неправильное деление центромеры и обмен U-типа могут происходить в сестринских хроматидах, создавая таким образом изохромосому с генетически идентичными плечами. Однако обмен U-типа может происходить и для гомологичных хромосом , в результате чего образуется изохромосома с гомологичными плечами . Этот обмен между гомологами, скорее всего, происходит из-за гомологичных последовательностей, содержащих малокопийные повторы . Независимо от хромосомы, участвующей в обмене U-типа, ацентрический фрагмент хромосомы теряется, создавая тем самым частичную моносомию генов, расположенных в этом участке ацентрической хромосомы. [2]
Последствия
[ редактировать ]Наиболее распространенной изохромосомой является Х-половая хромосома . [4] Акроцентрические аутосомные хромосомы 13 , 14 , 15 , 21 и 22 также являются распространенными кандидатами на образование изохромосом. [1] Хромосомы, содержащие меньшие плечи, с большей вероятностью станут изохромосомами, поскольку можно допустить потерю генетического материала в этих плечах. [2]
синдром Тернера
[ редактировать ]Синдром Тернера — это состояние у женщин, при котором происходит частичная или полная потеря одной Х-хромосомы. Это вызывает такие симптомы, как проблемы с ростом и половым развитием . У 15% пациентов с синдромом Тернера структурной аномалией является изохромосома X, состоящая из двух копий плеча q (i(Xq)). [1] [2] Большая часть i(Xq) создается в результате обмена цепей U-типа. Разрыв и воссоединение в перицентрической области плеча приводит к образованию дицентрической изохромосомы. [4] Некоторая часть плеча p может быть обнаружена в этом формировании i(Xq), но большая часть генетического материала на плече p потеряна, поэтому его считают отсутствующим. Поскольку p-плечо Х-хромосомы содержит гены, необходимые для нормального полового развития, пациенты с синдромом Тернера испытывают фенотипические эффекты. [3] Альтернативно, увеличение дозировки генов в группе q может быть связано с 10-кратным увеличением риска развития у пациентов i(Xq) Тернера аутоиммунного тиреоидита , заболевания, при котором организм вырабатывает антитела для нацеливания и разрушения клеток щитовидной железы. [6]
Неоплазия
[ редактировать ]Неоплазия – это неконтролируемый рост клеток, приводящий к образованию опухоли. При многих различных формах неоплазии изохромосома 17q является наиболее частой изохромосомой, связанной с неоплазией, и соответствует плохой выживаемости пациентов. [7] [8] Уникальные последовательности ДНК, известные как низкокопийные повторы, встречаются в перицентрической области плеча p, поэтому событие кроссинговера в этой области может создать дицентрическую изохромосому посредством обмена цепей U-типа. [9] Неоплазия, созданная из i(17q), вызвана уменьшением и увеличением дозы гена из-за моносомии плеча p и трисомии плеча q соответственно. Многие гены-кандидаты-супрессоры опухолей обнаруживаются на потерянном плече, что позволяет поддерживать популяцию опухолевых клеток. [8] ли потеря гена-супрессора опухоли p53 Спорным остается вопрос о том , участвует , расположенного на 17p, в центральном патогенезе некоторых неоплазий. Наличие одного гена р53 может быть функционально активным, но его связь с другими онкогенами может изменить уровни его экспрессии, если он присутствует только в одной копии. [7] [8] [9] Поскольку генетические последовательности, участвующие в неоплазии i(17q), велики, трудно определить, какие гены или комбинации генов участвуют в росте опухоли.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и др.], редакторы Роджер Н. Розенберг ... [и др. (2008). Молекулярные и генетические основы неврологических и психиатрических заболеваний (4-е изд.). Филадельфия: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. п. 22. ISBN 978-0781769563 .
{{cite book}}:|first1=имеет общее имя ( справка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д и ж г редакторы Стивен Л. Герсен, Марта Б. Кигл (2013). Принципы клинической цитогенетики (3-е изд.). Нью-Йорк: Спрингер. ISBN 978-1441916884 .
{{cite book}}:|last1=имеет общее имя ( справка ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с Ройчоудхури, Ману Л. Котари, Лопа А. Мехта, Садхана С. (2009). Основы генетики человека (5-е изд.). Хайдарабад, Индия: Universities Press. ISBN 978-8173716478 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б с д Вольф, диджей; Миллер, АП; Ван Дайк, DL; Шварц, С.; Уиллард, Х.Ф. (1996). «Молекулярное определение точек разрыва, связанных с изохромосомами Xq человека: значение для механизмов формирования» . Ам Джей Хум Жене . 58 (1): 154–160. ЧВК 1914957 . ПМИД 8554051 .
- ^ Роу, ЛР; Ли, JY; ректор Л; Каминский, Е.Б.; Бротман, Арканзас; Мартин, CL; Юг, Северная Каролина (16 марта 2009 г.). «Обмен U-типа является наиболее частым механизмом инвертированной дупликации с перестановкой терминальных делеций». Журнал медицинской генетики . 46 (10): 694–702. дои : 10.1136/jmg.2008.065052 . ПМИД 19293169 . S2CID 5865296 .
- ^ Эльшейх, М.; Васс, JAH; Конвей, GS (2001). «Аутоиммунный синдром щитовидной железы у женщин с синдромом Тернера – связь с кариотипом». Клиническая эндокринология . 55 (2): 223–226. дои : 10.1046/j.1365-2265.2001.01296.x . ПМИД 11531929 . S2CID 73303081 .
- ^ Перейти обратно: а б Хайм, Сверре; Мительман, Феликс, ред. (2015). Цитогенетика рака: хромосомные и молекулярно-генетические аберрации опухолевых клеток (4-е изд.). Джон Уайли и сыновья. стр. 22, 94. ISBN. 978-1118795514 .
- ^ Перейти обратно: а б с Менджик, Франк; Коршунов Андрей; Тоедт, Гриша; Блэк, Фрэнк; Корн, Бернард; Йоос, Стефан; Хоххаус, Андреас; Шох, Клаудия; Свет, Питер; Радлвиммер, Бернхард (апрель 2006 г.). «Точки разрыва изохромосомы на 17p при медуллобластоме фланкированы различными классами повторов последовательностей ДНК». Гены, хромосомы и рак . 45 (4): 401–410. дои : 10.1002/gcc.20304 . ПМИД 16419060 . S2CID 20113481 .
- ^ Перейти обратно: а б Барбути, Айкатерини; Станкевич, Павел; Нусбаум, Чад; Куомо, Кристина; Кук, апрель; Хоглунд, Маттиас; Йоханссон, Бертиль; Хагемейер, Энн; Пак, Сунг-Суп; Мительман, Феликс; Лупски, Джеймс Р.; Фиоретос, Тоас (2004). «Область точки разрыва наиболее распространенной изохромосомы i (17q) при неоплазии человека характеризуется сложной геномной архитектурой с большими палиндромными малокопийными повторами» . Американский журнал генетики человека . 74 (1): 1–10. дои : 10.1086/380648 . ПМЦ 1181896 . PMID 14666446 .