Haploinsufficiency ir nesējs, kurā indivīds no viena dominējošā alēles izsaka patoloģisku fenotips neraksturīgas šī iezīme ģenētiskās parādība. Tāpēc tas ir izņēmums no klasiskajām dominējošās / recesīvās attiecībām.
Savā ziņā tas atšķiras no nepilnīgas dominēšanas, jo haploinsufficient arī neizsaka iezīmi kā starpposmu starp personāža galējībām. Haploinfektivitāte rodas, mainot vai nepietiekami izsakot produktu, ko kodē vienīgā funkcionālā alēle.
Tad tas ir alerģisks stāvoklis, kas diploīdiem indivīdiem var ietekmēt gan heterozigotus, gan hemizigotus. Tas ir medicīnisks termins, lai definētu noteiktus ģenētiskus nosacījumus, gandrīz vienmēr metaboliskus. Tas zināmā mērā ir nepilnīga dominēšana ar klīniskām sekām.
Visi cilvēki ir hemizigoti dzimuma hromosomu pāra gēnos. Vīrieši, jo papildus Y hromosomai, kas nav homoloģiska ar iepriekšējo, viņiem ir viena X hromosoma.
Sievietes, jo pat tad, ja viņiem ir divi X hromosomas eksemplāri, katrā ķermeņa šūnā ir funkcionāls tikai viens. Otrs tiek inaktivēts ar gēnu apklusināšanu, un tāpēc parasti tas ir ģenētiski inerts.
Tomēr cilvēkiem nav visu X hromosomas pārnēsāto gēnu haploinspūte.Vēl viens veids, kā būt hemizigotam (ne seksuālam) konkrētam gēnam, ir īpašas alēles noteiktā hromosomas lokusā un tās dzēšana. homologā pārī.
Haploinsufficiency nav mutācija. Tomēr interesējošā gēna mutācija ietekmē fenotipa izturēšanos heloozigotā haploinspūtā, jo gēna atsevišķa funkcionālā alēle nav pietiekama, lai noteiktu tā nesēja normalitāti. Haploinfektivitāte parasti ir pleiotropiska.
Haploinfektivitāte heterozigotos
Monogēnās pazīmes nosaka viena gēna ekspresija. Šie ir tipiski alēliskās mijiedarbības gadījumi, kuriem atkarībā no indivīda ģenētiskās uzbūves būs unikāla izpausme - gandrīz vienmēr viss vai nekas.
Tas ir, homozigotam dominējošam (AA) un heterozigotam (Aa) parādīsies savvaļas tipa (vai "normāls") fenotips, savukārt homozigotam recesīvam (aa) parādīsies mutanta fenotips. Tas ir tas, ko mēs saucam par dominējošo alellisko mijiedarbību.
Ja dominēšana ir nepilnīga, samazinātas ģenētiskās devas rezultātā heterozigotiskā īpašība ir starpposma. Halogenostatīvos heterozigotos šāda slikta dozēšana neļauj veikt funkcijas, kuras gēnu produktam vajadzētu normāli pildīt.
Šis indivīds parādīs sava heterozigotiskuma fenotipu par šo gēnu kā slimību. Daudzas autosomāli dominējošās slimības atbilst šiem kritērijiem, bet ne visi.
Tas ir, dominējošie homozigotie būs veseli, bet indivīdiem ar jebkuru citu ģenētisko grimu nebūs. Homozigotā dominējošā stāvoklī normalitāte būs indivīda veselība; heterozigotā stāvoklī slimības izpausme būs dominējošā.
Šī acīmredzamā pretruna ir vienkārši tāda gēna kaitīgās (klīniskās) ietekmes sekas, kas nav izteikts pietiekamā līmenī.
Hemogigotu nepietiekamība
Situācija mainās (no genotipa viedokļa) hemizigotos, jo mēs runājam par vienas gēna alēles klātbūtni. Tas ir, it kā tas būtu daļējs haploīds šim lokusam vai loka grupai.
Tas, kā jau minēts, var rasties dzēsumu nesējos vai dimorfisko dzimuma hromosomu nesējos. Tomēr samazinātas devas ietekme ir tāda pati.
Tomēr var būt nedaudz sarežģītāki gadījumi. Piemēram, Tērnera sindromā, ko parādījušas sievietes ar vienu X hromosomu (45, XO), slimība, šķiet, nav saistīta ar X hromosomas hemizigotisko fenotipisko stāvokli.
Hloloins nepietiekamība šeit ir saistīta ar dažu gēnu klātbūtni, kas parasti uzvedas kā pseidoautosomāli. Viens no šiem gēniem ir SHOX gēns, kas parasti izkļūst no inaktivācijas, klusējot sievietēm.
Tas ir arī viens no nedaudzajiem gēniem, kuriem ir kopīgas X un Y hromosomas, tas ir, tas parasti ir "diploīds" gēns gan sievietēm, gan vīriešiem.
Mutanta alēles klātbūtne šajā gēnā heterozigotām mātītēm vai tās dzēšana (neesamība) mātītēm ir atbildīga par SHOX halogēno nepietiekamību. Viena no šī gēna haploinspietiekamā stāvokļa klīniskajām izpausmēm ir īss augums.
Cēloņi un sekas
Lai veiktu savas fizioloģiskās funkcijas, olbaltumvielām ar enzīmu aktivitāti jāsasniedz vismaz darbības slieksnis, kas atbilst šūnas vai organisma vajadzībām. Pretējā gadījumā tas radīs trūkumu.
Vienkāršs slikta metabolisma sliekšņa piemērs ar dramatiski pleiotropiskām sekām ir telomerāzes haploinsufficiency.
Bez kombinētas divu gēnu, kas to kodē, alēļu ekspresijas, telomerāzes līmeņa pazemināšanās rada izmaiņas telomēru garuma kontrolē. Tas parasti izpaužas kā deģeneratīvi traucējumi skartajā indivīdā.
Telomerāzes darbība uz telomēru saīsināšanu. Fatma Uzbas (Alejandro Porto spāņu valodas versija), izmantojot Wikimedia Commons
Citas olbaltumvielas, kas nav fermenti, var izraisīt deficītu, jo, piemēram, ar tām nepietiek, lai veiktu struktūras lomu šūnā.
Ribosomu slimības cilvēkiem, piemēram, ietver virkni traucējumu, kurus galvenokārt izraisa ribosomu bioģenēzes izmaiņas vai haploinsufficiency.
Pēdējā gadījumā normāla ribosomu olbaltumvielu pieejamības līmeņa pazemināšanās noved pie vispārējām olbaltumvielu sintēzes izmaiņām. Šīs izteiktās disfunkcijas fenotipiskā izpausme būs atkarīga no ietekmēto audu vai šūnu veida.
Citos gadījumos haploinfektivitāti izraisa zems olbaltumvielu līmenis, kas nespēj dot ieguldījumu citu aktivizēšanā. Tādēļ šie kropļojumi, kas saistīti ar nepietiekamu devu, var izraisīt metabolisma traucējumus, struktūras traucējumus, kas ietekmē citas funkcijas, vai citu gēnu vai to produktu aktivitātes neizpausmi.
Tas lielā mērā izskaidro pleiotropās izpausmes klīniskajos sindromos, kas raksturīgas haploinsufficiency.
SHOX gēna produkts, neskatoties uz komplikācijām, kas radušās, uzturoties sarežģītā hromosomu pārī, ir labs piemērs tam. SHOX gēns ir homeotisks gēns, tāpēc tā deficīts tieši ietekmē normālu indivīda morfoloģisko attīstību.
Citas haploinfektivitātes var rasties no skartā gēna nesējreģiona hromosomu pārkārtojumiem, kas bez mutācijas vai izdzēšanas ietekmē vai atceļ modificētās alēles ekspresijas līmeņus.
Atsauces
- Brown, TA (2002) genomu, 2 nd izdevums. Vailijs-Liss. Oksforda, Lielbritānija
- Koens, JL (2017). GATA2 deficīts un Epšteina-Barra vīrusa slimība. Robežas imunoloģijā, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
- Fiorini, E., Santoni, A., Colla, S. (2018) Disfunkcionāli telomēri un hematoloģiski traucējumi. Diferenciācija, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
- Mills, EW, Green, R. (2017) Ribosomopathies: Ir spēks skaitļos. Zinātne, doi: 10.1126 / science.aan2755.
- Wawrocka, A., Krawczynski, MR (2018). Aniridijas ģenētika - vienkāršas lietas kļūst sarežģītas. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.