Trisomi down syndrome dan kromosom seks



Satu trisomi itu adalah kondisi kromosom individu yang membawa tiga kromosom bukan pasangan normal. Pada diploid, amplop normal adalah dua kromosom masing-masing komplemen kromosom yang mendefinisikan spesies.

Perubahan jumlah hanya pada satu dari kromosom yang disebut aneuploidy. Jika itu mencakup perubahan dalam jumlah total kromosom, itu akan menjadi ploidi sejati, atau eupolidy. Manusia memiliki 46 kromosom di setiap sel somatiknya. Jika mereka memiliki trisomi tunggal, mereka akan memiliki 47 kromosom.

Trisomi sering berbicara secara statistik dan mewakili perubahan besar bagi organisme pembawa. Mereka juga dapat terjadi pada manusia, dan berhubungan dengan penyakit atau sindrom yang kompleks.

Ada trisomi pada manusia yang diketahui oleh semua orang. Yang paling banyak dihadiri, sering dan diketahui dari semua adalah trisomi kromosom 21, penyebab paling umum dari apa yang disebut sindrom Down.

Ada trisomi lain pada manusia yang mewakili biaya fisiologis yang besar untuk karier. Di antara mereka ada trisomi kromosom X, yang merupakan tantangan besar bagi wanita yang menderita.

Organisme eukariotik yang hidup dapat menyebabkan trisomi. Secara umum, pada tanaman setiap perubahan dalam jumlah kromosom (aneuploidy) jauh lebih berbahaya daripada peningkatan jumlah komplemen kromosom spesies. Pada hewan lain, sebagai aturan umum, aneuploidies juga menyebabkan beberapa kondisi.

Indeks

  • 1 Trisomi kromosom 21 (sindrom Down: 47, +21)
    • 1.1 Deskripsi dan sedikit sejarah
    • 1.2 Penyebab genetik penyakit
  • 2 Manifestasi penyakit
  • 3 Diagnosis dan studi dalam sistem kehidupan lainnya
  • 4 Trisomi kromosom seks pada manusia
    • 4.1 Sindrom Triple X (47, XXX)
    • 4.2 Sindrom Kleinefelter (47, XXY)
    • 4.3 sindrom XYY (47, XYY)
  • 5 Trisomi pada organisme lain
  • 6 Referensi

Trisomi kromosom 21 (sindrom Down: 47, +21)

The (lengkap) trisomi kromosom 21 pada manusia menentukan keberadaan 47 kromosom dalam sel somatik diploid. Dua puluh dua pasangan menyediakan 44 kromosom, sementara trio kromosom 21 menyediakan tiga lagi - salah satunya adalah supernumerary. Artinya, itu adalah kromosom yang "sudah berakhir".

Deskripsi dan sedikit sejarah

Trisomi kromosom 21 adalah aneuploidi yang paling umum pada manusia. Dengan cara yang sama, trisomi ini juga merupakan penyebab tersering sindrom Down. Namun, meskipun trisomi somatik lainnya lebih sering daripada kromosom 21, kebanyakan biasanya lebih mematikan pada tahap embrionik.

Artinya, embrio dengan trisomi 21 bisa tiba saat lahir, sedangkan embrio trisomi lainnya tidak bisa. Selain itu, kelangsungan hidup pascanatal jauh lebih tinggi pada anak-anak dengan trisomi pada kromosom 21 karena frekuensi gen kromosom ini rendah..

Dengan kata lain, ada beberapa gen yang akan meningkat dalam jumlah salinan karena kromosom 21 adalah autosom terkecil dari semua.

Sindrom Down pertama kali dijelaskan oleh dokter Inggris John Langdon Down pada periode 1862-1866. Namun, hubungan penyakit dengan kromosom 21 didirikan seratus tahun kemudian. Peneliti Perancis Marthe Gautier, Raymond Turpin dan Jèrôme Lejeune berpartisipasi dalam studi ini.

Penyebab genetik penyakit ini

Trisomi kromosom 21 disebabkan oleh penyatuan dua gamet, salah satunya adalah pembawa lebih dari satu salinan, total atau parsial, dari kromosom 21. Ada tiga cara di mana hal ini dapat terjadi.

Pada yang pertama, pada salah satu dari orang tua, non-disjungsi kromosom 21 selama meiosis menimbulkan gamet dengan dua kromosom 21 bukannya satu. Non-disjungsi berarti "kurangnya pemisahan atau segregasi". Ini adalah gamet yang dapat menimbulkan trisomi sejati dengan bergabung dengan gamet lain dengan satu salinan kromosom 21.

Penyebab lain yang lebih jarang dari trisomi ini adalah apa yang disebut translokasi Robertsonian. Di dalamnya, lengan panjang kromosom 21 mentranslokasi ke kromosom lain (biasanya 14). Penyatuan salah satu gamet ini dengan gamet normal lainnya akan memunculkan embrio dengan kariotipe normal.

Namun, akan ada salinan tambahan dari bahan keturunan kromosom 21, yang merupakan penyebab yang cukup dari penyakit ini. Sindrom ini juga dapat disebabkan oleh penyimpangan kromosom atau mosaikisme lainnya.

Dalam sebuah mosaik, individu menyajikan sel dengan kariotipe normal, bergantian dengan sel dengan kariotipe menyimpang (trisomik untuk kromosom 21).

Manifestasi penyakit

Penyebab mendasar dari sindrom Down adalah peningkatan ekspresi beberapa enzim karena adanya tiga salinan gen pada kromosom 21, bukan dua.

Ekspresi yang meningkat ini menyebabkan perubahan pada fisiologi normal individu. Beberapa enzim yang terpengaruh termasuk superoksida dismutase dan kation beta-sintase. Banyak yang lain terkait dengan sintesis DNA, metabolisme primer dan kapasitas kognitif individu.

Penyakit ini bermanifestasi pada tingkat yang berbeda. Cacat jantung kongenital adalah beberapa yang paling penting yang menentukan rentang hidup mereka yang dipengaruhi oleh trisomi..

Kondisi lain yang menimpa individu yang sakit termasuk kelainan saluran pencernaan, hematologi, endokrin, otorhinolaryngologis dan gangguan muskuloskeletal, serta kelainan visual, antara lain..

Gangguan neurologis juga penting, dan termasuk kesulitan belajar ringan sampai sedang. Kebanyakan orang dewasa dengan sindrom Down mengembangkan penyakit Alzheimer.

Diagnosis dan studi dalam sistem kehidupan lainnya

Diagnosis prenatal Down dapat dilakukan dengan beberapa cara. Ini termasuk USG, serta pengambilan sampel rambut korionik dan amniosentesis. Keduanya dapat digunakan untuk penghitungan kromosom, tetapi itu mewakili risiko tertentu.

Tes lain yang lebih modern termasuk analisis kromosom oleh FISH, teknik imunohistologis lainnya dan tes polimorfisme genetik berdasarkan amplifikasi DNA oleh PCR.

Studi tentang trisomi kromosom 21 dalam sistem tikus telah memungkinkan kami untuk menganalisis sindrom tanpa bereksperimen dengan manusia. Dengan cara ini, hubungan genotipe / fenotipe telah dianalisis secara aman dan andal.

Dengan cara yang sama, dimungkinkan untuk melanjutkan ke pengujian strategi dan agen terapi yang dapat digunakan kemudian pada manusia. Model hewan pengerat yang paling sukses untuk studi ini ternyata adalah tikus.

Trisomi kromosom seks pada manusia

Secara umum, aneuploidies dari kromosom seks memiliki konsekuensi medis yang lebih sedikit daripada autosom pada manusia. Betina dari spesies manusia adalah XX, dan jantan XY.

Trisomi seksual yang paling umum pada manusia adalah XXX, XXY dan XYY. Tentunya, tidak mungkin ada individu YY, apalagi YYY. XXX individu secara morfologis adalah perempuan, sedangkan XXY dan XYY adalah laki-laki.

Sindrom Triple X (47, XXX)

XXX individu pada manusia adalah wanita dengan kromosom X tambahan. Fenotip yang terkait dengan kondisi bervariasi sesuai dengan usia, tetapi pada umumnya orang dewasa memiliki fenotipe normal.

Secara statistik, satu dari setiap seribu wanita adalah XXX. Ciri fenotipik yang umum pada wanita XXX adalah perkembangan dan pertumbuhan prematur, dan ekstremitas bawah yang terlalu panjang.

Di tingkat lain, wanita XXX sering memiliki gangguan pendengaran atau perkembangan bahasa. Pada akhir masa remaja, mereka biasanya mengatasi masalah yang terkait dengan adaptasi sosial mereka, dan meningkatkan kualitas hidup mereka. Namun, gangguan kejiwaan pada wanita XXX lebih sering daripada pada wanita XX.

Pada wanita, salah satu kromosom X tidak aktif selama perkembangan normal individu. Dipercayai bahwa wanita XXX menonaktifkan dua dari mereka. Namun, diyakini bahwa sebagian besar konsekuensi yang berasal dari trisomi adalah karena ketidakseimbangan genetik.

Ini berarti bahwa inaktivasi semacam itu tidak efisien atau tidak cukup untuk menghindari perbedaan ekspresi gen tertentu (atau semua). Ini adalah salah satu aspek penyakit yang paling banyak dipelajari dari sudut pandang molekul.

Seperti dalam kasus trisomi lainnya, deteksi pranatal dari trisomi triple X masih didasarkan pada studi kariotipe.

Sindrom Kleinefelter (47, XXY)

Dikatakan bahwa individu-individu ini adalah jantan dari spesies dengan kromosom X tambahan. Tanda-tanda aneuploidy bervariasi sesuai dengan usia individu, dan biasanya hanya ketika mereka dewasa adalah kondisi yang didiagnosis.

Ini berarti bahwa aneuploidi seksual ini tidak menimbulkan dampak sebesar yang disebabkan oleh trisomi pada kromosom autosom..

Laki-laki dewasa XXY menghasilkan sedikit atau tidak ada sperma, testis dan penis kecil, dan penurunan libido. Mereka lebih tinggi dari rata-rata, tetapi juga memiliki rambut wajah dan tubuh lebih sedikit.

Mereka mungkin memiliki payudara yang membesar (ginekomastia), penurunan massa otot, dan tulang yang lemah. Pemberian testosteron biasanya membantu dalam pengobatan beberapa aspek endokrinologis yang berkaitan dengan kondisi tersebut.

Sindrom XYY (47, XYY)

Sindrom ini dialami oleh jantan dari spesies manusia (XY) yang memiliki kromosom Y tambahan. Konsekuensi dari kehadiran kromosom Y tambahan tidak sedramatis yang terlihat pada trisomi lain.

Individu XYY secara fenotip adalah laki-laki, tinggi secara teratur, dan dengan anggota badan sedikit memanjang. Mereka menghasilkan jumlah testosteron normal dan tidak menunjukkan masalah perilaku atau pembelajaran tertentu seperti yang dipikirkan di masa lalu.

Banyak individu XYY tidak menyadari status kromosomnya. Mereka secara fenotip normal, dan di samping itu, subur.

Trisomi pada organisme lain

Efek aneuploidies pada tanaman telah dianalisis, dan dibandingkan dengan efek perubahan euploidi. Secara umum, perubahan jumlah dalam satu atau lebih sedikit kromosom lebih merusak fungsi normal individu daripada perubahan set lengkap kromosom.

Seperti dalam kasus yang dijelaskan, ketidakseimbangan dalam ekspresi tampaknya menjelaskan efek buruk dari perbedaan.

Referensi

  1. Herault, Y., Delabar, J.M., Fisher, E. M.C., Tybulewicz, V.L.J., Yu, E., Brault, V. (2017) Model tikus dalam penelitian sindrom Down: dampak dan masa depan. Perusahaan Biolog, 10: 1165-1186. doi: 10.1242 / dmm.029728
  2. khtar, F., Bokhari, S.R.A. 2018. Down Syndrome (Trisomy 21) [Diperbarui 2018 27 Oktober]. Dalam: StatPearls [Internet]. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018 Jan-. Tersedia dari: ncbi.nlm.nih.gov
  3. Otter, M., Schrander-Stumpel, C. T., Curfs, L.M. (2010) Sindrom Triple X: tinjauan literatur. European Journal of Human Genetics, 18: 265-271.
  4. Papavassiliou, P., Charalsawadi, C., Rafferty, K., Jackson-Cook, C. (2014) Mosaikisme untuk trisomi 21: tinjauan. American Journsl of Medical Genetics Bagian A, 167A: 26-39.
  5. Santorum, M., Wright, D., Syngelaki, A., Karagioti, N., Nicolaides, KH (2017) Akurasi tes gabungan trimester pertama dalam penyaringan untuk trisomi 21, 18 dan 13. Ultrasound di Obstetrics & Ginecology, 49 : 714-720.
  6. Tartaglia, N. R., Howell, S., Sutherland, A., Wilson, R., Wilson, L. (2010) Ulasan trisomi X (47, XXX). Orphanet Journal of Rare Diseases, 5, ojrd.com