TRIZOMI: DOWN SENDROMU VE CINSIYET KROMOZOMLARI - BIYOLOJI - 2025

Bir Trizomi yerine, normal çiftinin üç kromozom taşıyan bireylerin kromozom durumdur. Diploidlerde, normal donatı, türleri tanımlayan kromozomal tamamlayıcıların her birinden iki kromozomdur.

Kromozomların sadece birindeki sayıdaki değişikliğe anöploidi denir. Toplam kromozom sayısındaki değişiklikleri kapsasaydı, gerçek bir ploidi veya eupolidi olurdu. İnsan, somatik hücrelerinin her birinde 46 kromozoma sahiptir. Tek bir trizomileri varsa 47 kromozoma sahip olacaklardır.

21. kromozom üzerinde bir trizomi gösteren karyotip. ABD Enerji Bakanlığı İnsan Genom Programı. , Wikimedia Commons aracılığıyla.

Trizomiler istatistiksel olarak sıktır ve taşıyıcı organizma için büyük değişiklikleri temsil eder. İnsanlarda da ortaya çıkabilirler ve karmaşık hastalıklar veya sendromlarla ilişkilendirilirler.

İnsanlarda herkesin bildiği trizomiler vardır. En çok katılan, en sık ve en bilinen, sözde Down sendromunun en yaygın nedeni olan 21. kromozom trizomisidir.

İnsanlarda, taşıyıcı için büyük bir fizyolojik maliyeti temsil eden başka trizomiler de vardır. Bunların arasında X kromozomunun trizomisi var, bu da ondan muzdarip kadın için büyük bir meydan okumayı temsil ediyor.

Yaşayan herhangi bir ökaryotik organizmanın bir trizomisi olabilir. Genel olarak, bitkilerde kromozom sayısındaki herhangi bir değişiklik (anöploidi), türlerin kromozomal tamamlayıcılarının sayısındaki artıştan çok daha zararlıdır. Diğer hayvanlarda, genel bir kural olarak, anöploidiler de birden fazla koşulun sebebidir.

Kromozom 21 trizomi (Down sendromu: 47, +21)

İnsanlarda kromozom 21'in trizomisi (tam), diploid somatik hücrelerde 47 kromozomun varlığını belirler. Yirmi iki çift 44 kromozom sağlarken, 21. kromozom üzerindeki üçlü üç tane daha sağlar - bunlardan biri süpernümeridir. Başka bir deyişle, "çok fazla" olan bir kromozomdur.

Açıklama ve biraz tarih

Kromozom 21 trizomi, insanlarda en yaygın anöploididir. Benzer şekilde, bu trizomi de Down sendromunun en yaygın nedenidir. Bununla birlikte, diğer somatik trizomiler, 21. kromozomdakilerden daha yaygın olmasına rağmen, çoğu embriyonik aşamalarda daha ölümcül olma eğilimindedir.

Yani, trizomili 21 embriyolar doğabilirken diğer trizomik embriyolar doğamaz. Ayrıca, bu kromozomun düşük gen frekansı nedeniyle kromozom 21'de trizomili çocuklarda doğum sonrası sağkalım çok daha yüksektir.

Başka bir deyişle, kopya sayısında çok az gen artacaktır çünkü kromozom 21, en küçük otozomdur.

Down sendromu ilk olarak İngiliz doktor John Langdon Down tarafından 1862'den 1866'ya kadar olan dönemde tanımlanmıştır. Bununla birlikte, hastalığın kromozom 21 ile ilişkisi yaklaşık yüz yıl sonra kurulmuştur. Fransız araştırmacılar Marthe Gautier, Raymond Turpin ve Jèrôme Lejeune bu çalışmalara katıldı.

Hastalığın genetik nedenleri

Kromozom 21 trizomi, biri kromozom 21'in toplam veya kısmi birden fazla kopyasının taşıyıcısı olan iki gametin birleşmesinden kaynaklanır. Bunun gerçekleşmesinin üç yolu vardır.

İlkinde, ebeveynlerden birinde, mayoz sırasında 21. kromozomların ayrışmaması, bir yerine iki kromozom 21 olan gametlere yol açar. Ayrılmama, "ayrılma veya ayrılma eksikliği" anlamına gelir. Başka bir gamete tek bir kromozom 21 kopyası ile katılarak gerçek trizomiye yol açabilen gamettir.

Bu trizominin daha az yaygın bir başka nedeni, Robertsonian translokasyonu olarak adlandırılan şeydir. İçinde, 21. kromozomun uzun kolu başka bir kromozoma (genellikle 14) yer değiştirir. Bu gametlerden birinin başka bir normal ile birleşmesi, normal karyotipli embriyolara yol açacaktır.

Bununla birlikte, hastalığın yeterli nedeni olan 21. kromozomdan kalıtsal materyalin fazladan kopyaları olacaktır. Sendrom, diğer kromozomal anormallikler veya mozaiklikten de kaynaklanabilir.

Bir mozaikte, birey, anormal karyotipli hücrelerle (kromozom 21 için trizomik) değişen normal karyotipli hücrelere sahiptir.

Fenenin gametik mayoz veya oogenez sırasında mayotik ayrılmama. Https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Trisomy_due_to_nondisjunction_in_maternal_meiosis_1.png adresinden alınmıştır. Wikimedia Commons aracılığıyla.

Hastalığın tezahürü

Down sendromunun altında yatan neden, genlerin iki yerine 21. kromozomdaki üç kopyasının varlığı nedeniyle bazı enzimlerin artan ekspresyonudur.

Bu artan ifade, bireyin normal fizyolojisinde değişikliklere yol açar. Etkilenen enzimlerin bazıları süperoksit dismutaz ve sistasyon beta-sentazı içerir. Diğerleri, DNA'nın sentezi, birincil metabolizması ve bireyin bilişsel kapasitesi ile ilgilidir.

Hastalık farklı seviyelerde kendini gösterir. En önemlilerinden biri ve trizomiden etkilenenlerin yaşam süresini belirleyenler doğuştan kalp kusurlarıdır.

Hasta bireyleri rahatsız eden diğer durumlar, diğerleri arasında mide-bağırsak sistemi anormallikleri, hematolojik, endokrinolojik, KBB ve kas-iskelet bozuklukları ve ayrıca görsel anormallikleri içerir.

Nörolojik bozukluklar da önemlidir ve hafiften orta dereceye kadar öğrenme güçlüklerini içerir. Down sendromlu çoğu yetişkin birey, Alzheimer hastalığı geliştirir.

Diğer canlı sistemlerde teşhis ve çalışmalar

Down'un doğum öncesi teşhisi birkaç yolla gerçekleştirilebilir. Bu, ultrasonun yanı sıra koryon villus örneklemesi ve amniyosentezi içerir. Her ikisi de kromozom sayımı için kullanılabilir, ancak belirli riskler oluştururlar.

Diğer daha modern testler arasında FISH kromozomal analizi, diğer immünohistolojik teknikler ve PCR ile DNA amplifikasyonuna dayalı genetik polimorfizm testleri bulunur.

Kemirgen sistemlerinde kromozom 21'in trizomi çalışması, sendromu insanlarla deney yapmadan analiz etmemize izin verdi. Bu şekilde, genotip / fenotip ilişkileri güvenli ve güvenilir bir şekilde analiz edilmiştir.

Aynı şekilde, daha sonra insanlarda kullanılabilecek stratejilerin ve terapötik ajanların test edilmesine geçmek mümkün olmuştur. Bu çalışmalar için en başarılı kemirgen modelinin fare olduğu ortaya çıktı.

İnsanlarda cinsiyet kromozomlarının trizomileri

Genel olarak, cinsiyet kromozomlarının anöploidilerinin, insanlardaki otozomlara göre daha az tıbbi sonucu vardır. İnsan türünün dişileri XX ve erkekleri XY'dir.

İnsanlarda en yaygın cinsel trizomiler XXX, XXY ve XYY'dir. Açıkçası, YY bireyleri olamaz, YYY daha az. XXX bireyler morfolojik olarak dişidir, XXY ve XYY ise erkektir.

Üçlü X sendromu (47, XXX)

İnsanlarda XXX bireyler fazladan X kromozomuna sahip dişilerdir. Durumla ilişkili fenotip yaşa göre değişir, ancak genellikle yetişkin bireyler normal bir fenotip gösterir.

İstatistiksel olarak, bin kadından biri XXX. XXX kadınlarda yaygın bir fenotipik özellik, erken büyüme ve gelişme ve alışılmadık derecede uzun alt uzuvlardır.

Diğer düzeylerde, XXX kadınlarda genellikle işitme veya dil gelişimi bozuklukları vardır. Ergenlik döneminin sonunda, genellikle sosyal uyumlarıyla ilgili sorunların üstesinden gelirler ve yaşam kaliteleri artar. Bununla birlikte, XXX kadındaki psikiyatrik bozukluklar XX kadından daha sıktır.

Kadınlarda, X kromozomlarından biri, bireyin normal gelişimi sırasında inaktive edilir. XXX dişilerde ikisinin inaktive olduğuna inanılıyor. Bununla birlikte, trizomiden kaynaklanan sonuçların çoğunun genetik dengesizliklerden kaynaklandığı düşünülmektedir.

Bu, bu tür bir inaktivasyonun, belirli (veya tüm) genlerin ekspresyonundaki farklılıkları önlemek için etkili veya yeterli olmadığı anlamına gelir. Bu, moleküler açıdan hastalığın en çok çalışılan yönlerinden biridir.

Diğer trizomilerde olduğu gibi, üçlü X trizomisinin doğum öncesi tespiti hala karyotip çalışmasıyla desteklenmektedir.

Kleinefelter sendromu (47, XXY)

Bu bireylerin fazladan X kromozomu olan türlerin erkekleri olduğu söyleniyor. Anöploidi belirtileri bireyin yaşına göre değişir ve genellikle sadece yetişkin olduklarında teşhis edilen durumdur.

Bu, bu cinsel anöploidinin otozomal kromozomlardaki trizomilerin neden olduğu kadar büyük bir duygulanıma yol açmadığı anlamına gelir.

XXY yetişkin erkekler çok az sperm üretir veya hiç üretmez, testislere ve küçük bir penise ve ayrıca libido azalmasına sahiptir. Ortalamadan daha uzundurlar ancak yüz ve vücut tüyleri daha azdır.

Göğüsleri büyümüş olabilir (jinekomasti), kas kütlesinde azalma ve zayıf kemikler olabilir. Testosteronun uygulanması, genellikle durumla ilgili bazı endokrinolojik durumların tedavisinde yardımcı olur.

XYY sendromu (47, XYY)

Bu sendrom, ek bir Y kromozomuna sahip olan insan türünün (XY) erkekleri tarafından deneyimlenir. Fazladan bir Y kromozomunun varlığının sonuçları, diğer trizomilerde görülen sonuçlar kadar dramatik değildir.

XYY bireyleri fenotipik olarak erkektir, düzenli olarak uzun ve hafifçe uzamış uzuvları vardır. Normal miktarlarda testosteron üretirler ve önceden düşünüldüğü gibi belirli davranış veya öğrenme sorunları yoktur.

Birçok XYY birey, kromozomal durumlarının farkında değildir. Fenotipik olarak normal ve aynı zamanda doğurganlar.

Diğer organizmalardaki trizomiler

Bitkilerdeki anöploidilerin etkisi analiz edilmiş ve euploidi değişikliğinin etkisi ile karşılaştırılmıştır. Genel olarak, bir veya birkaç kromozomdaki sayıdaki değişiklikler, bireyin normal işleyişine, tam kromozom setlerindeki değişikliklerden daha fazla zarar verir.

Anlatılan durumlarda olduğu gibi, ifadedeki dengesizlikler farklılıkların zararlı etkilerini açıklıyor gibi görünmektedir.

Referanslar

1. Herault, Y., Delabar, JM, Fisher, EMC, Tybulewicz, VLJ, Yu, E., Brault, V. (2017) Down sendromu araştırmalarında kemirgen modelleri: etki ve gelecek. The Company of Biologists, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
2. khtar, F., Bokhari, SRA 2018. Down Sendromu (Trizomi 21). İçinde: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Ocak-. Mevcut: ncbi.nlm.nih.gov
3. Otter, M., Schrander-Stumpel, CT, Curfs, LM (2010) Triple X sendromu: literatürün gözden geçirilmesi. Avrupa İnsan Genetiği Dergisi, 18: 265-271.
4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaicism for trisomy 21: a review. American Journsl of Medical Genetica Kısım A, 167A: 26–39.
5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Trizomi 21, 18 ve 13 taramasında birinci trimester kombine testin doğruluğu. Obstetrik ve Jinekolojide Ultrason, 49 : 714-720.
6. Tartaglia, NR, Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Trizomi X'in gözden geçirilmesi (47, XXX). Orphanet Nadir Hastalıklar Dergisi, 5, ojrd.com