Однородительская дисомия

Однородительская дисомия — это явление, которое происходит, когда человек получает две копии хромосомы или части хромосомы от одного родителя и ни одной копии от другого родителя[1]. Однородительская дисомия (ОД) может быть результатом гетеродисомии, при которой пара неидентичных хромосом наследуется от одного родителя (ошибка мейоза I более ранней стадии), или изодисомии, при которой дублируется одна хромосома от одного родителя (ошибка мейоза II более поздней стадии)[2]. Однородительская дисомия может иметь клиническое значение по нескольким причинам. Например, изодисомия или гетеродисомия могут нарушить специфичный для родителей геномный импринтинг, что приведет к нарушениям импринтинга. Кроме того, изодисомия приводит к большим блокам гомозиготности, что может привести к обнаружению рецессивных генов, аналогичное явление наблюдается у инбредных детей единокровных партнёров[3]. Было обнаружено, что ОД встречается примерно в 1 из 2000 родов[4].

Патофизиология

ОД может произойти как случайное событие во время формирования яйцеклеток или сперматозоидов или может произойти в раннем развитии 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 гетеродисомным ОД. Гетеродисомия (гетерозиготность) указывает на ошибку мейоза I, если рассматриваемые локусы генов не пересекались[5].
  • Когда ребенок получает две (идентичные) копии реплики одного гомолога хромосомы, это называется изодисомным ОД. Изодисомия (гомозиготная) указывает либо на мейоз II (если рассматриваемые локусы генов не пересекались[5]), либо на постзиготную хромосомную дупликацию.
  • Ошибка мейоза I может привести к изодисомному ОД, если соответствующие локусы генов пересеклись, например, дистальная изодисомия была бы вызвана дублированием локусов генов от бабушки по материнской линии, которая пересеклась, и из-за ошибки во время мейоза I оказалась в одной и той же гамете[5].
  • Ошибка мейоза II может привести к гетеродисомии UPD, если локусы генов пересекаются аналогичным образом[5].

Фенотип

Большинство случаев ОД не приводят к фенотипическим аномалиям. Однако, если событие, вызывающее ЛД, произошло во время мейоза II, генотип может включать идентичные копии однополой хромосомы (изодисомия), что приводит к проявлению редких рецессивных расстройств. ОД следует заподозрить у человека, проявляющего рецессивное расстройство, носителем которого является только один родитель.

Однородительское наследование импринтированных генов также может привести к фенотипическим аномалиям. Хотя было идентифицировано несколько импринтированных генов, однородительское наследование импринтированного гена может привести к потере функции гена, что может привести к задержке развития, умственной отсталости или другим медицинским проблемам.

  • Наиболее известные состояния включают синдром Прадера-Вилли и синдром Ангельмана. Оба этих расстройства могут быть вызваны ОД или другими ошибками в импринтинге, включающими гены на длинном плече хромосомы 15[6].
  • Другие состояния, такие как синдром Беквита-Видемана, связаны с аномалиями импринтированных генов на коротком плече хромосомы 11.
  • Известно также, что хромосома 14 вызывает определенные симптомы, такие как аномалии скелета, умственная отсталость и контрактуры суставов[7][8].
  • ОД редко изучалась перспективно, и в большинстве отчетов основное внимание уделялось либо известным условиям, либо случайным результатам. Было высказано предположение, что заболеваемость может быть не такой низкой, как считалось, скорее, она может быть занижена[9].

Все хромосомы

Иногда все хромосомы наследуются от одного родителя. В результате могут быть выражены рецессивные черты[10].

История

Первый клинический случай UPD был зарегистрирован в 1988 году и включал девочку с муковисцидозом и низким ростом, которая носила две копии материнской хромосомы 7[11]. С 1991 года из 47 возможных дисомий 29 были выявлены среди лиц, выявленных по медицинским показаниям. Это включает хромосомы 2, 5-11, 13-16, 21 и 22.

Примечания

  1. Robinson WP (May 2000). "Mechanisms leading to uniparental disomy and their clinical consequences". BioEssays. 22 (5): 452–9. doi:10.1002/(SICI)1521-1878(200005)22:5<452::AID-BIES7>3.0.CO;2-K. PMID 10797485.
  2. Human Molecular Genetics 3. — Garland Science. — P. 58. — ISBN 0-8153-4183-0.
  3. King DA (2013). "A novel method for detecting uniparental disomy from trio genotypes identifies a significant excess in children with developmental disorders". Genome Research. 24 (4): 673–687. doi:10.1101/gr.160465.113. PMC 3975066. PMID 24356988.
  4. Nakka, Priyanka; Smith, Samuel Pattillo; O’Donnell-Luria, Anne H.; McManus, Kimberly F.; Agee, Michelle; Auton, Adam; Bell, Robert K.; Bryc, Katarzyna; Elson, Sarah L.; Fontanillas, Pierre; Furlotte, Nicholas A. (7 ноября 2019). "Characterization of Prevalence and Health Consequences of Uniparental Disomy in Four Million Individuals from the General Population". The American Journal of Human Genetics (англ.). 105 (5): 921–932. doi:10.1016/j.ajhg.2019.09.016. ISSN 0002-9297. PMC 6848996. PMID 31607426.
  5. 1 2 3 4 Meiosis: Uniparental Disomy. Дата обращения: 29 февраля 2016. Архивировано 16 мая 2021 года.
  6. Angelman Syndrome, Online Mendelian Inheritance in Man
  7. OMIM Entry - # 608149 - KAGAMI-OGATA SYNDROME (амер. англ.). omim.org. Дата обращения: 1 сентября 2020. Архивировано 15 мая 2021 года.
  8. Duncan, Malcolm. Chromosome 14 uniparental disomy syndrome information Diseases Database (англ.). www.diseasesdatabase.com (1 сентября 2020). Дата обращения: 1 сентября 2020. Архивировано 15 мая 2021 года.
  9. Bhatt, Arpan; Liehr, Thomas; Bakshi, Sonal R. (2013). "Phenotypic spectrum in uniparental disomy: Low incidence or lack of study". Indian Journal of Human Genetics. 19 (3): 131–34. doi:10.4103/0971-6866.120819. PMC 3841555. PMID 24339543. Архивировано 20 февраля 2014. {{cite journal}}: |archive-date= / |archive-url= несоответствие временной метки; предлагается 20 февраля 2014 (справка)Википедия:Обслуживание CS1 (не помеченный открытым DOI) (ссылка)
  10. Heterodisomy and isodisomy: imprinting or unmasking of a mutant recessive allele? Expert Reviews in Molecular Medicine. Дата обращения: 11 июня 2017. Архивировано 15 мая 2021 года.
  11. Spence JE, Perciaccante RG, Greig GM, Willard HF, Ledbetter DH, Hejtmancik JF, Pollack MS, O'Brien WE, Beaudet AL (1988). "Uniparental disomy as a mechanism for human genetic disease". American Journal of Human Genetics. 42 (2): 217–226. PMC 1715272. PMID 2893543.

Ссылки

Перейти к шаблону «Medical resources» Классификация

This article incorporates public domain text from The U.S. National Library of Medicine Архивная копия от 27 сентября 2020 на Wayback Machine