Hội chứng Down trisomy và nhiễm sắc thể giới tính



Một trisomy đó là tình trạng nhiễm sắc thể của những người mang ba nhiễm sắc thể thay vì cặp bình thường. Trong lưỡng bội, vỏ bọc bình thường là hai nhiễm sắc thể mỗi phần bổ sung nhiễm sắc thể xác định loài.

Một sự thay đổi về số lượng chỉ trong một trong số các nhiễm sắc thể được gọi là aneuploidy. Nếu nó bao gồm những thay đổi trong tổng số nhiễm sắc thể thì đó sẽ là một ploidy thực sự, hoặc eupolidy. Con người có 46 nhiễm sắc thể trong mỗi tế bào soma của nó. Nếu chúng có một bộ ba đơn, chúng sẽ có 47 nhiễm sắc thể.

Trisomies được thống kê nói thường xuyên và đại diện cho những thay đổi lớn cho các sinh vật mang. Chúng cũng có thể xảy ra ở người, và có liên quan đến các bệnh hoặc hội chứng phức tạp.

Có những trisomies trong con người được tất cả mọi người biết đến. Người tham dự nhiều nhất, thường xuyên và được biết đến là sự trisomy của nhiễm sắc thể 21, nguyên nhân phổ biến nhất của cái gọi là hội chứng Down.

Có những trisomies khác trong con người đại diện cho một chi phí sinh lý lớn cho người vận chuyển. Trong số đó, chúng ta có bộ ba nhiễm sắc thể X, đại diện cho một thách thức lớn đối với người phụ nữ phải chịu đựng.

Bất kỳ sinh vật nhân chuẩn sống có thể có một trisomy. Nhìn chung, ở thực vật, bất kỳ sự thay đổi nào về số lượng nhiễm sắc thể (aneuploidy) đều có hại hơn nhiều so với sự gia tăng số lượng bổ sung nhiễm sắc thể của loài. Ở các động vật khác, như một quy luật chung, vô sinh cũng là nguyên nhân của nhiều tình trạng.

Chỉ số

  • 1 Trisomy của nhiễm sắc thể 21 (Hội chứng Down: 47, +21)
    • 1.1 Mô tả và một chút lịch sử
    • 1.2 Nguyên nhân di truyền của bệnh
  • 2 Biểu hiện của bệnh
  • 3 Chẩn đoán và nghiên cứu trong các hệ thống sống khác
  • 4 bộ ba nhiễm sắc thể giới tính ở người
    • 4.1 Hội chứng Triple X (47, XXX)
    • 4.2 Hội chứng Kleinefelter (47, XXY)
    • 4.3 Hội chứng XYY (47, XYY)
  • 5 Trisomies trong các sinh vật khác
  • 6 tài liệu tham khảo

Trisomy của nhiễm sắc thể 21 (Hội chứng Down: 47, +21)

Sự phân chia (hoàn chỉnh) của nhiễm sắc thể 21 ở người xác định sự hiện diện của 47 nhiễm sắc thể trong các tế bào soma lưỡng bội. Hai mươi hai cặp cung cấp 44 nhiễm sắc thể, trong khi bộ ba nhiễm sắc thể 21 cung cấp thêm ba nhiễm sắc thể - một trong số đó là siêu tân tinh. Đó là một nhiễm sắc thể "đã kết thúc".

Mô tả và một chút lịch sử

Trisomy của nhiễm sắc thể 21 là loại dị thường phổ biến nhất ở người. Theo cách tương tự, trisomy này cũng là nguyên nhân thường gặp nhất của hội chứng Down. Tuy nhiên, mặc dù các bộ ba soma khác thường xuyên hơn so với nhiễm sắc thể số 21, nhưng hầu hết thường gây chết người nhiều hơn trong các giai đoạn phôi thai.

Đó là, phôi có trisomies 21 có thể đến khi sinh, trong khi phôi trisomic khác thì không thể. Ngoài ra, tỷ lệ sống sau sinh cao hơn nhiều ở trẻ em bị trisomy trên nhiễm sắc thể 21 do tần số gen thấp của nhiễm sắc thể này.

Nói cách khác, có rất ít gen sẽ được tăng số lượng bản sao vì nhiễm sắc thể 21 là bộ tự động nhỏ nhất trong tất cả.

Hội chứng Down lần đầu tiên được mô tả bởi bác sĩ người Anh John Langdon Down trong giai đoạn từ 1862 đến 1866. Tuy nhiên, sự liên quan của bệnh với nhiễm sắc thể 21 đã được thiết lập một trăm năm sau đó. Các nhà nghiên cứu người Pháp Marthe Gautier, Raymond Turpin và Jèrôme Lejeune đã tham gia vào các nghiên cứu này.

Nguyên nhân di truyền của bệnh

Sự phân chia của nhiễm sắc thể 21 là do sự kết hợp của hai loại giao tử, một trong số đó là người mang nhiều hơn một bản sao, toàn bộ hoặc một phần, của nhiễm sắc thể 21. Có ba cách mà điều này có thể xảy ra.

Ở trường hợp thứ nhất, ở một trong hai bố mẹ, sự không phân ly của nhiễm sắc thể 21 trong quá trình phân bào làm phát sinh giao tử với hai nhiễm sắc thể 21 thay vì một nhiễm sắc thể. Không tách rời có nghĩa là "thiếu sự tách biệt hoặc tách biệt". Đó là giao tử có thể tạo ra sự trisomy thực sự bằng cách tham gia một giao tử khác với một bản sao của nhiễm sắc thể 21.

Một nguyên nhân ít thường xuyên hơn của sự trisomy này là cái được gọi là dịch chuyển Robertsonia. Trong đó, nhánh dài của nhiễm sắc thể 21 chuyển sang nhiễm sắc thể khác (thường là 14). Sự kết hợp của một trong những giao tử này với một giao tử bình thường khác sẽ tạo ra phôi với các kiểu nhân bình thường.

Tuy nhiên, sẽ có thêm các bản sao của vật liệu di truyền của nhiễm sắc thể 21, đây là nguyên nhân đầy đủ của bệnh. Hội chứng cũng có thể được gây ra bởi quang sai nhiễm sắc thể hoặc khảm khác.

Trong một bức tranh khảm, cá thể trình bày các tế bào có karyotypes bình thường, xen kẽ với các tế bào có karyotypes khác thường (trisomic cho nhiễm sắc thể 21).

Biểu hiện của bệnh

Nguyên nhân cơ bản của hội chứng Down là sự biểu hiện gia tăng của một số enzyme do sự tồn tại của ba bản sao của gen trên nhiễm sắc thể 21, thay vì hai.

Biểu hiện tăng lên này dẫn đến sự thay đổi trong sinh lý bình thường của cá nhân. Một số enzyme bị ảnh hưởng bao gồm superoxide effutase và beta-synthase. Nhiều người khác có liên quan đến sự tổng hợp DNA, sự trao đổi chất chính và khả năng nhận thức của cá nhân.

Bệnh biểu hiện ở các cấp độ khác nhau. Khiếm khuyết tim bẩm sinh là một trong những người quan trọng nhất quyết định tuổi thọ của những người bị ảnh hưởng bởi trisomy..

Các điều kiện khác ảnh hưởng đến các cá nhân bị bệnh bao gồm các bất thường của đường tiêu hóa, huyết học, nội tiết, rối loạn thần kinh cơ và cơ xương khớp, cũng như các bất thường về thị giác, trong số những người khác..

Rối loạn thần kinh cũng rất quan trọng, và bao gồm những khó khăn học tập từ nhẹ đến trung bình. Hầu hết những người trưởng thành mắc hội chứng Down đều mắc bệnh Alzheimer.

Chẩn đoán và nghiên cứu trong các hệ thống sống khác

Chẩn đoán trước sinh của Down có thể được thực hiện bằng nhiều cách. Điều này bao gồm siêu âm, cũng như lấy mẫu lông màng đệm và chọc ối. Cả hai có thể được sử dụng để đếm nhiễm sắc thể, nhưng nó đại diện cho những rủi ro nhất định.

Các xét nghiệm hiện đại khác bao gồm phân tích nhiễm sắc thể bằng FISH, các kỹ thuật miễn dịch học khác và xét nghiệm đa hình di truyền dựa trên khuếch đại DNA bằng PCR.

Nghiên cứu về nhiễm sắc thể 21 trong hệ thống gặm nhấm đã cho phép chúng ta phân tích hội chứng mà không cần thử nghiệm với con người. Theo cách này, các mối quan hệ kiểu gen / kiểu hình đã được phân tích một cách an toàn và đáng tin cậy.

Theo cách tương tự, có thể tiến hành thử nghiệm các chiến lược và tác nhân trị liệu có thể được sử dụng sau này ở người. Mô hình gặm nhấm thành công nhất cho các nghiên cứu này hóa ra là chuột.

Trisomies nhiễm sắc thể giới tính ở người

Thông thường, các dị nguyên của nhiễm sắc thể giới tính có ít hậu quả y tế hơn so với các nhiễm sắc thể ở người. Con cái của loài người là XX và con đực XY.

Các trisomies tình dục phổ biến nhất ở người là XXX, XXY và XYY. Rõ ràng, không thể có cá nhân YY, nói gì đến YYY. Các cá nhân XXX về mặt hình thái là nữ, trong khi XXY và XYY là nam.

Hội chứng Triple X (47, XXX)

Các cá thể XXX ở người là con cái có nhiễm sắc thể X bổ sung. Kiểu hình liên quan đến tình trạng thay đổi theo tuổi, nhưng nói chung, cá thể trưởng thành có kiểu hình bình thường.

Nói theo thống kê, cứ một ngàn phụ nữ thì có một người là XXX. Một đặc điểm kiểu hình phổ biến ở phụ nữ XXX là sự phát triển và tăng trưởng sớm, và các chi dưới dài bất thường.

Ở các cấp độ khác, phụ nữ XXX thường bị rối loạn phát triển thính giác hoặc ngôn ngữ. Vào cuối tuổi thiếu niên, họ thường khắc phục các vấn đề liên quan đến thích ứng xã hội và cải thiện chất lượng cuộc sống. Tuy nhiên, rối loạn tâm thần ở phụ nữ XXX thường xuyên hơn ở phụ nữ XX.

Ở nữ giới, một trong những nhiễm sắc thể X bị bất hoạt trong quá trình phát triển bình thường của cá thể. Người ta tin rằng những con cái XXX bất hoạt hai trong số chúng. Tuy nhiên, người ta tin rằng hầu hết các hậu quả bắt nguồn từ trisomy là do mất cân bằng di truyền.

Điều này có nghĩa là việc bất hoạt như vậy là không hiệu quả hoặc đủ để tránh sự khác biệt trong biểu hiện của một số gen (hoặc tất cả). Đây là một trong những khía cạnh được nghiên cứu nhiều nhất của bệnh theo quan điểm phân tử.

Như trong trường hợp của các trisomies khác, việc phát hiện trước khi sinh ba trisomy vẫn dựa trên nghiên cứu về karyotype.

Hội chứng Kleinefelter (47, XXY)

Người ta nói rằng những cá thể này là con đực của loài có nhiễm sắc thể X bổ sung. Các dấu hiệu của aneuploidy thay đổi theo độ tuổi của cá nhân và thường chỉ khi họ trưởng thành là tình trạng được chẩn đoán.

Điều này có nghĩa là sự dị hóa tình dục này không làm phát sinh những ảnh hưởng lớn như những nguyên nhân gây ra bởi các bộ ba trong nhiễm sắc thể tự phát..

Con đực trưởng thành XXY sản xuất ít hoặc không có tinh trùng, tinh hoàn và dương vật nhỏ và giảm ham muốn. Họ cao hơn trung bình, nhưng cũng có ít lông trên khuôn mặt và cơ thể.

Họ có thể có bộ ngực mở rộng (gynecomastia), giảm khối lượng cơ bắp và xương yếu. Việc sử dụng testosterone thường hữu ích trong điều trị một số khía cạnh nội tiết liên quan đến tình trạng này.

Hội chứng XYY (47, XYY)

Hội chứng này được trải nghiệm bởi những con đực thuộc loài người (XY) có nhiễm sắc thể Y bổ sung. Hậu quả của sự hiện diện của một nhiễm sắc thể Y bổ sung là không đáng kể như những gì đã thấy trong các bộ ba khác.

Các cá thể XYY có kiểu hình giống đực, thường cao và có các chi hơi dài. Họ sản xuất một lượng testosterone bình thường và không có vấn đề về hành vi hoặc học tập cụ thể như đã nghĩ trong quá khứ.

Nhiều cá nhân XYY không biết về tình trạng nhiễm sắc thể của họ. Chúng có kiểu hình bình thường, và ngoài ra, màu mỡ.

Trisomies trong các sinh vật khác

Tác dụng của cây aneuploidies đối với thực vật đã được phân tích, và so sánh với tác động của sự thay đổi euploidy. Nói chung, những thay đổi về số lượng trong một hoặc ít nhiễm sắc thể gây tổn hại nhiều hơn đến hoạt động bình thường của cá nhân so với những thay đổi trong bộ nhiễm sắc thể hoàn chỉnh.

Như trong các trường hợp được mô tả, sự mất cân bằng trong biểu hiện dường như giải thích cho những ảnh hưởng xấu của sự khác biệt.

Tài liệu tham khảo

  1. Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, E. M.C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Các mô hình gặm nhấm trong nghiên cứu hội chứng Down: tác động và tương lai. Công ty của các nhà sinh học, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Hội chứng Down (Trisomy 21) [Cập nhật 2018 ngày 27 tháng 10]. Trong: StatPearls [Internet]. Đảo Treasure (FL): Nhà xuất bản StatPearls; 2018 tháng 1-. Có sẵn từ: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Rái cá, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L.M. (2010) Hội chứng Triple X: tổng quan tài liệu. Tạp chí di truyền học châu Âu, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Khảm cho trisomy 21: một đánh giá. Tạp chí di truyền y khoa Hoa Kỳ Phần A, 167A: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Độ chính xác của xét nghiệm kết hợp ba tháng đầu trong sàng lọc trisomies 21, 18 và 13. Siêu âm trong Sản khoa & Sinh lý học : 714-720.
  6. Tartaglia, N. R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Một đánh giá về trisomy X (47, XXX). Tạp chí Orphanet về các bệnh hiếm gặp, 5, ojrd.com