Хаплоинсуффициенци је носилац у коме појединац из једног доминантног алел изражава абнормалан фенотип некарактеристичан тог особина генетског феномена. Стога је изузетак од класичних односа доминације / рецесивности.
На неки се начин разликује од непотпуне доминације, јер хаплоинсуфицијент такође не манифестује особину као посредницу између крајности лика. Хаплоинсуфикасност је резултат измењене или недовољне експресије производа кодираног солитарним функционалним алелом.
Затим, алелно стање које може утицати и на хетерозиготе и на хемизиготе код диплоидних појединаца. То је медицински термин за дефинисање одређених генетски заснованих стања, готово увек метаболичких. То је, у одређеној мери, непотпуна доминација са клиничким последицама.
Сви људи су хемизизозни за гене на пару сексуалних хромозома. Мушкарци, јер носе један Кс хромозом, поред И хромозома који није хомологан претходном.
Жене, јер чак и када носе две копије Кс хромозома, само једна је функционална у свакој ћелији тела. Други је инактивиран ушутјивањем гена и стога генерално генетски инертан.
Међутим, људска бића нису хаплоинсу довољна за све гене које преноси Кс хромозом. Други начин да буде хемисигозан (несексуалан) за одређени ген је поседовање одређеног алела на специфичном локусу на хромозому и његово брисање. у хомологном пару.
Хаплоинсуфикасност није мутација. Међутим, мутација гена који вас интересује утиче на фенотипско понашање у хаплоиндуктивном хетерозиготу, јер један функционални алел гена није довољан да би се утврдила нормалност његовог носача. Хаплоинсууфицијенције су углавном плеиотропне.
Хаплоинсуфицијенција у хетерозигота
Моногене особине су одређене експресијом једног гена. Ово су типични случајеви алелних интеракција које ће у зависности од генетске структуре појединца имати јединствену манифестацију - готово увек све или ништа.
Односно, хомозиготни доминантни (АА) и хетерозиготни (Аа) ће приказати фенотип дивљег типа (или "нормалан"), док ће хомозиготни рецесивни (аа) приказати мутирани фенотип. То је оно што називамо доминантном алелном интеракцијом.
Када је доминација непотпуна, хетеророзна особина је посредна као последица смањене генетске дозе. Код хаплоинсуфицираних хетерозигота, тако лоше дозирање не дозвољава функцију коју генски производ треба да испуни на нормалан начин.
Ова особа ће показати фенотип своје хетеророзности за овај ген као болест. Многе аутосомне доминантне болести испуњавају ове критеријуме, али не и сви.
Односно, доминантни хомозигот ће бити здрав, али појединци са било којим другим генетским саставом неће. У домену хомозигота, нормалност ће бити здравље појединца; у хетерозиготу ће манифестација болести бити доминантна.
Ова привидна контрадикција је једноставно последица штетног (клиничког) ефекта гена који се не изражава на адекватним нивоима.
Хаплоинсуфикасност хемисизова
Ситуација се мења (са становишта генотипа) код хемисизова пошто говоримо о постојању једног алела за тај ген. То је, као да је делимични хаплоид за тај локус или групу локуса.
То се може догодити, као што смо већ споменули, код носача брисања или код носача диморфних полних хромозома. Међутим, ефекат смањене дозе је исти.
Међутим, могу бити и мало сложенији случајеви. На пример, код Турнеровог синдрома представљеног од жена са једним Кс хромозомом (45, КСО), чини се да болест није последица хемисизног фенотипског стања Кс хромозома.
Уместо тога, хаплоинсуфицијенција је овде последица постојања неколико гена који се нормално понашају као псеудоаутосомал. Један од тих гена је и СХОКС ген, који обично бјежи од неактивације ћутањем код жена.
То је такође један од ретких гена који дели Кс и И хромозом, односно обично је "диплоидни" ген и код жена и код мушкараца.
Присуство мутантног алела у овом гену код хетерозиготних женки, или његово брисање (одсуство) код женке биће одговорно за СХОКС хаплоинсуфикасност. Једна од клиничких манифестација хаплоинсуфицијентног стања овог гена је кратки раст.
Узроци и последице
Да би испунио своје физиолошке улоге, протеин са ензимском активношћу мора достићи бар праг деловања који задовољава потребе ћелије или организма. У супротном, то ће довести до недостатка.
Једноставни пример лошег метаболичког прага са драматично плеиотропним последицама је телоломераза хаплоинсуфицијенција.
Без комбинованог деловања експресије два алела гена који га кодира, смањење нивоа теломеразе доводи до измене у контроли дужине теломера. То се обично манифестује као дегенеративни поремећај код оболеле особе.
Деловање теломеразе на скраћивање теломера. Фатма Узбас (шпанска верзија Алејандро Порто), путем Викимедиа Цоммонса
Остали протеини који нису ензими могу довести до недостатка јер, на пример, нису довољни да испуне структуралну улогу у ћелији.
Рибосомске болести код људи, на пример, садрже низ поремећаја који су углавном узроковани променама биогенезе рибосома или хаплоинсуфицијенцијом.
У потоњем случају, смањење нормалних нивоа доступности рибосомалних протеина доводи до укупне промене у синтези протеина. Фенотипска манифестација ове обележене дисфункције зависиће од типа ткива или ћелија која су погођена.
У другим случајевима, хаплоинсупективност је узрокована ниским нивоом протеина који нису у стању да допринесу активирању других. Ово изобличавање због неадекватне дозе може, према томе, довести до поремећаја метаболичког стања, структуралног недостатка који утиче на друге функције или одсуства експресије других гена или активности њихових производа.
Ово би у великој мери објаснило плеиотропне манифестације у клиничким синдромима који су карактеристични за хаплоинсуфицијенцију.
СХОКС генски производ, упркос компликацијама које су настале његовом боравком у сложеном хромосомском пару, је добар пример тога. СХОКС ген је хомеотски ген, због чега његов недостатак директно утиче на нормалан морфолошки развој појединца.
Остале хаплоинсуфицијенције могу произићи из хромосомских преуређења носиве регије захваћеног гена, која без мутације или брисања утичу или отказују нивое експресије модификованог алела.
Референце
- Браун ТА (2002) генома, 2 НД издање. Вилеи-Лисс. Окфорд, Велика Британија
- Цохен, ЈЛ (2017). Недостатак ГАТА2 и вирус Епстеин-Барр вируса. Границе у имунологији, 22: 1869. дои: 10.3389 / фимму.2017.01869.
- Фиорини, Е., Сантони, А., Цолла, С. (2018) Дисфункционални теломери и хематолошки поремећаји. Диференцијација, 100: 1-11. дои: 10.1016 / ј.дифф.2018.01.001.
- Миллс, ЕВ, Греен, Р. (2017) Рибосомопатије: Снага је у броју. Наука, дои: 10.1126 / сциенце.аан2755.
- Вавроцка, А., Кравцзински, МР (2018). Генетика аниридије - једноставне ствари постају компликоване. Часопис за примењену генетику, 59: 151-159.