Riarrangiamenti cromosomici Non casuale come ritiene

Marzo 18, 2016 Admin Salute 0 3
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Un rapporto del 17 febbraio numero di Science dai ricercatori di genetica presso l'ospedale dei bambini di Philadelphia e la University of Pennsylvania analisi predisposizione genetica per la traslocazione t (11; 22), un scambio di materiale genetico tra cromosomi 11 e 22. Hanno trovato inaspettatamente alta frequenza di nuovi traslocazioni nel DNA di campioni di sperma da individui sani. (Per motivi tecnici, le cellule uovo non possono essere testati per traslocazioni.)

In generale, queste traslocazioni non sono motivo di allarme, perché quegli uomini e la loro prole sono altamente improbabile essere colpiti. Circa uno spermatozoo in 100.000 ha il riarrangiamento, quindi la possibilità di uno spermatozoo colpita fecondare un uovo è estremamente bassa. Tuttavia, quando questo si verifica, il bambino ha una t costituzionale (11; 22) traslocazione - tutte le loro cellule portano il riassetto. Quel bambino, a sua volta, mentre in buona salute, ha spesso problemi di fertilità, come un adulto. Inoltre, se questo adulto non diventi un genitore, la sua prole possono avere una composizione cromosomica anormale e soffrono di una malattia multisistemica invalidante.




Il disturbo, chiamato der soprannumerario (22) t (11; 22), o sindrome di Emanuel, i risultati del caos causato da un cromosoma in più composta di parti del cromosoma 11 e cromosoma 22. Come la sindrome di Down, è una trisomia, una malattia causata da un cromosoma in più. I pazienti con la condizione di solito hanno ritardo mentale, ritardo della crescita, un difetto cardiaco, palatoschisi o anormale, e altri sintomi.

Anche se i difetti cardiaci erano spesso letali, in passato, i progressi nella chirurgia cardiaca stanno permettendo i bambini con sindrome di Emanuel di sopravvivere più a lungo. I genitori con un figlio affetto che vogliono avere un altro figlio possono ora avere test prenatale fatta nel corso di una successiva gravidanza.

La malattia è rara; centinaia di casi sono conosciuti in tutto il mondo. Molti di questi bambini e delle loro famiglie sono stati studiati da Beverly S. Emanuel, Ph.D., direttore di Genetica Umana e Biologia Molecolare presso l'ospedale dei bambini di Philadelphia, e un co-autore dello studio. Su richiesta di un gruppo di sostegno genitore, la sindrome è stato recentemente nominato dopo Dr. Emanuel, che per primo descrisse la malattia nel 1980 con il suo collega Elaine Zackai, MD, anche di ospedale dei bambini.

"Stiamo imparando molto di più su come i cromosomi si comportano o si comportano male, dal momento che il completamento del Progetto Genoma Umano", ha detto il dottor Emanuel, che ha giocato un ruolo importante nella mappatura cromosoma 22 per quel programma. "Sapevamo già, naturalmente, che ogni volta che qualcuno fa gameti, cioè spermatozoi o ovociti, vi è la possibilità di introdurre modifiche del DNA. In questo studio, abbiamo chiesto se alcune persone fanno quei cambiamenti a una frequenza più alta, e scoperto che questo sembra essere il caso. "

I ricercatori hanno scoperto che nel luogo in cui si sarebbe verificato la traslocazione, 87 per cento dei 394 normali cromosoma 11 campioni esaminati aveva tratti ripetitivi arricchiti nel adenina e timina basi del DNA, lungo 450 basi, in una configurazione instabile chiamato un palindromo. L'altro 13 per cento dei cromosomi avevano sequenze adenine- e ricco di timina palindromi più brevi. Sorprendente è stata la constatazione che di recente derivante t (11:22) traslocazioni si sono verificati con una frequenza di circa uno su 100.000 cellule spermatiche da uomini sani con le sequenze più palindromi. Al contrario, gli uomini con una sequenza palindromo più breve avevano una minore frequenza di traslocazioni.

"Palindromes sono sequenze instabili di DNA, e sono inclini a sporgere dal DNA a doppia elica in strutture fragili chiamate forcine e crucimorfi", ha detto Hiroki Kurahashi, MD, Ph.D., autore corrispondente della carta. "Le forcine e crucimorfi sono punti deboli in cui il DNA può rompere e riorganizzare con il DNA di altri cromosomi."

Cromosoma 22 ha anche forcine palindromi e strutture a croce, dove si verificano interruzioni e DNA swap posti con DNA da cromosoma 11. A differenza di più casuale, più rare traslocazioni cromosomiche, il riassetto tra i cromosomi 11 e 22 tende a recidivare, che ha portato i ricercatori a indagare il loro DNA punti di interruzione in dettaglio.

"Disturbi basati sulle peculiarità dell'architettura cromosoma possono essere classificati come disturbi genomica", ha detto il dottor Emanuel. A differenza delle malattie monogeniche come la fibrosi cistica o emofilia che derivano da mutazioni in un gene, malattie genomiche origine nella struttura più ampia del genoma - la serie completa di sequenze di DNA in insiemi di cromosomi.

Recenti ricerche di Drs. Emanuel, Kurahashi e colleghi hanno rilevato altri palindromiche sequenze di DNA ripetute ai punti di interruzione di altre traslocazioni, suggerendo che queste strutture instabili possono svolgere un ruolo più ampio in anomalie cromosomiche oltre la t (11; 22) riarrangiamento.

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