Однородительская дисомия

Состояние здоровья

Однородительская дисомия ( УПД ) возникает, когда человек получает две копии хромосомы или части хромосомы от одного родителя и ни одной копии от другого. ^[1] UPD может быть результатом гетеродисомии, при которой пара неидентичных хромосом наследуется от одного родителя (более ранняя стадия мейоза I ), или изодисомии , при которой дублируется единственная хромосома от одного родителя (более поздняя стадия). ошибка мейоза II ). ^[2] Однородительская дисомия может иметь клиническое значение по нескольким причинам. Например, изодисомия или гетеродисомия могут нарушать родительско-специфический геномный импринтинг , что приводит к нарушениям импринтинга. Кроме того, изодисомия приводит к большим блокам гомозиготности , что может привести к обнаружению рецессивных генов - аналогичное явление, наблюдаемое у инбредных детей от кровнородственных партнеров. ^[3]

Было обнаружено, что UPD встречается примерно у 1 из 2000 новорожденных. ^[4]

Патофизиология

UPD может возникнуть как случайное событие во время формирования яйцеклеток или сперматозоидов или может произойти на ранних стадиях развития плода . Это также может произойти во время трисомного спасения .

• Когда ребенок получает две (разные) гомологичные хромосомы (унаследованные от обоих бабушек и дедушек) от одного родителя, это называется гетеродисомной УПД. Гетеродисомия ( гетерозиготность ) указывает на ошибку мейоза I , если рассматриваемые локусы генов не пересеклись. ^[5]
• Когда ребенок получает две (идентичные) реплики одного гомолога хромосомы , это называется изодисомной UPD. Изодисомия ( гомозигота ) указывает либо на мейоз II (если рассматриваемые локусы генов не кроссинговер ^[5] ), либо на постзиготную хромосомную дупликацию .
• Ошибка мейоза I может привести к изодисомному UPD, если рассматриваемые генные локусы пересеклись, например, дистальная изодисомия может возникнуть из-за дублированных генных локусов от бабушки по материнской линии, которые пересеклись и из-за ошибки во время мейоза I оказались в та же самая гамета. ^[5]
• Ошибка мейоза II может привести к гетеродисомии UPD, если локусы генов перекрещиваются аналогичным образом. ^[5]

Фенотип

Большинство случаев UPD не приводят к фенотипическим аномалиям. Однако если событие, вызывающее УПД, произошло во время мейоза II, генотип может включать идентичные копии однородительской хромосомы (изодисомия), что приводит к проявлению редких рецессивных нарушений. UPD следует подозревать у человека с рецессивным заболеванием, у которого только один родитель является носителем .

Однородительское наследование импринтированных генов также может приводить к фенотипическим аномалиям. Хотя идентифицировано немного импринтированных генов, однородительское наследование импринтированного гена может привести к потере функции гена, что может привести к задержке развития, умственной отсталости или другим медицинским проблемам. ^{[ нужна цитата ]}

• Наиболее известные состояния включают синдром Прадера-Вилли и синдром Ангельмана . Оба этих нарушения могут быть вызваны UPD или другими ошибками импринтинга, затрагивающими гены на длинном плече хромосомы 15 . ^[6]
• Другие состояния, такие как синдром Беквита-Видемана , связаны с аномалиями импринтированных генов на коротком плече 11 хромосомы .
• Также известно, что хромосома 14 вызывает определенные симптомы, такие как скелетные аномалии, умственная отсталость и контрактуры суставов и другие. ^{[7] [8]}

UPD редко изучалась проспективно, при этом большинство отчетов сосредоточено либо на известных состояниях, либо на случайных находках. Было высказано предположение, что заболеваемость может быть не такой низкой, как предполагалось, а скорее заниженной. ^[9]

Все хромосомы

Полногеномная UPD, также называемая однородительской диплоидией, — это когда все хромосомы унаследованы от одного родителя. Только в мозаичной форме это явление может быть совместимо с жизнью. По состоянию на 2017 год было зарегистрировано всего 18 случаев полногеномного UPD. ^[10]

История

Первый клинический случай UPD был зарегистрирован в 1988 году и касался девочки с муковисцидозом и низким ростом, носившей две копии материнской хромосомы 7 . ^[11] С 1991 года из 47 возможных дисомий 29 были выявлены у лиц, выявленных по медицинским показаниям. Сюда входят хромосомы 2, 5–11, 13–16, 21 и 22.

Смотрите также

• Анеуплоидия

Рекомендации

1. Робинсон WP (май 2000 г.). «Механизмы, приводящие к однородительской дисомии и их клинические последствия». Биоэссе . 22 (5): 452–9. doi :10.1002/(SICI)1521-1878(200005)22:5<452::AID-BIES7>3.0.CO;2-K. PMID  10797485. S2CID  19446912.
2. Молекулярная генетика человека 3. Наука о гирляндах. стр. 58. ISBN 0-8153-4183-0.
3. Король ДА (2013). «Новый метод выявления однородительской дисомии по трио-генотипам выявляет значительный избыток детей с нарушениями развития». Геномные исследования . 24 (4): 673–687. дои : 10.1101/гр.160465.113. ПМК 3975066 . ПМИД  24356988. 
4. Накка, Приянка; Смит, Сэмюэл Паттилло; О'Доннелл-Лурия, Энн Х.; Макманус, Кимберли Ф.; Эйджи, Мишель; Аутон, Адам; Белл, Роберт К.; Брик, Катажина; Элсон, Сара Л.; Фонтанильяс, Пьер; Фурлотт, Николас А. (07 ноября 2019 г.). «Характеристика распространенности и последствий для здоровья однородительской дисомии у четырех миллионов человек из общей популяции». Американский журнал генетики человека . 105 (5): 921–932. дои : 10.1016/j.ajhg.2019.09.016. ISSN  0002-9297. ПМК 6848996 . ПМИД  31607426. 
5. «Мейоз: однородительская дисомия» . Проверено 29 февраля 2016 г.
6. Синдром Ангельмана, Интернет-менделевское наследование у человека
7. «Запись OMIM - № 608149 - СИНДРОМ КАГАМИ-ОГАТА» . omim.org . Проверено 1 сентября 2020 г.
8. Дункан, Малькольм (1 сентября 2020 г.). «Информационная база данных заболеваний синдрома однородительской дисомии хромосомы 14» . www.diseasesdatabase.com . Проверено 1 сентября 2020 г.
9. Бхатт, Арпан; Лиер, Томас; Бакши, Сонал Р. (2013). «Фенотипический спектр однородительской дисомии: низкая частота или недостаточное изучение». Индийский журнал генетики человека . 19 (3): 131–34. дои : 10.4103/0971-6866.120819 . ПМЦ 3841555 . PMID  24339543. Архивировано из оригинала 20 февраля 2014 г. {{cite journal}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
10. Бенс, Сюзанна; Людеке, Мануэль; Рихтер, Таня; Граф, Мелани; Коларова Юлия; Барби, Готхольд; Лато, Кристиан; Барт, Томас Ф.; Зиберт, Райнер (2017). «Мозаичная материнская изодиплоидия всего генома: крайняя форма нарушения импринтинга, представляющая собой проблему пренатальной диагностики». Клиническая эпигенетика . 9 : 111. дои : 10.1186/s13148-017-0410-y . ISSN  1868-7083. ПМК 5640928 . ПМИД  29046733. 
11. Спенс Дж. Э., Перчакканте Р. Г., Грейг Г. М., Уиллард Х. Ф., Ледбеттер Д. Х., Хейтманчик Дж. Ф., Поллак М. С., О'Брайен В. Е., Боде А. Л. (1988). «Однородительская дисомия как механизм генетических заболеваний человека». Американский журнал генетики человека . 42 (2): 217–226. ПМЦ 1715272 . ПМИД  2893543. 

Внешние ссылки

• «Ониродительская дисомия». Департамент медицинской генетики Университета Британской Колумбии. Архивировано из оригинала 17 июня 2002 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
• Т. Лиер: Случаи однородительской дисомии
• Анимации UPD: Анимации UPD

В эту статью включен текст, являющийся общественным достоянием, из Национальной медицинской библиотеки США.