Genética de duplicaciones 15q
Genética básica
No hay forma de evitarlo: para comprender el síndrome de duplicación del cromosoma 15q11.2-13.1, deberá tener una comprensión básica de la herencia, los cromosomas y los genes. Comprender esta información también lo ayudará a traducir el informe de cromosoma o ADN que se utilizó para diagnosticar la duplicación. Por lo general, hay 23 pares de cromosomas en los seres humanos, para un total de 46. Los seres humanos nacen con 2 copias de cada cromosoma: 1 de la madre (materna) y 1 del padre (paterno). Los cromosomas (en la imagen) se han tratado con un proceso de tinción química que hace que aparezcan bandas claras y oscuras. Los genetistas usan estas bandas como coordenadas, como direcciones, para una posición particular en un brazo cromosómico.
Herencia
La información genética que nos hace similares a otras personas e individuos únicos se encuentra en nuestro ADN. Cada uno de nosotros heredó la mitad de nuestro ADN de cada uno de nuestros padres y, a su vez, pasamos la mitad de nuestro ADN a nuestros hijos.
¿Qué es un cromosoma?
Un cromosoma está formado por una cadena muy larga de ADN y contiene muchos genes (de cientos a miles). Los genes de cada cromosoma están ordenados en una secuencia particular y cada gen tiene una ubicación particular en el cromosoma (llamado su locus). Por lo general, hay 23 pares de cromosomas, para un total de 46. Una copia de un cromosoma en cada par se hereda de la madre y la otra del padre. El cromosoma 15 es uno de los 22 pares que se llaman autosomas, que contienen la mayor parte de esta información sobre cómo se forman y funcionan nuestros cuerpos. El último par de cromosomas determina si somos hombres o mujeres. Se llaman cromosomas sexuales; las mujeres tienen dos cromosomas X y los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma Y
¿Qué es un gen?
Los genes son un segmento de ADN que lleva las instrucciones que le indican a una célula cómo producir una proteína en particular. Hay alrededor de 21,000 genes diferentes en los seres humanos y están unidos en los cromosomas, a veces muy juntos y otras muy separados. Hay dos copias de la mayoría de los genes, una ubicada en el cromosoma que proviene de cada padre. Cada célula porta un complemento completo de todos los genes, pero sólo activa los específicos que necesita para realizar sus funciones en diferentes células en diferentes momentos.
¿Qué es una celda?
El cuerpo humano tiene 200 tipos diferentes de células. Los diferentes tipos de células de su cuerpo tienen diferentes funciones especializadas que realizar. Cada célula del cuerpo humano contiene 23 pares de cromosomas.
¿Qué aspecto tiene el cromosoma 15?
La anatomía de un cromosoma incluye la centrómero (un punto estrecho en el cromosoma que se engancha durante el proceso de división celular), que divide el cromosoma en el brazo pequeño (o "p", para petite) y el brazo largo (o "q" ... para la letra después de "p" ) brazo. Hay varios tipos de duplicaciones del cromosoma 15q que pueden ocurrir, involucrando regiones diferentes, a veces superpuestas, del brazo q. De particular interés para nosotros es el tramo de marcado por las coordenadas 15q11.2-13.2, también conocido como el síndrome de Prader-Willi / región crítica del síndrome de Angelman (PWS / AS), debido a los fenotipos graves que resultan de las deleciones de ciertos genes clave. que residen allí. Podemos distinguir las duplicaciones centrales, aquellas que abarcan la mayor parte o la totalidad de la región crítica de PWS / AS, de, a falta de un término mejor, las duplicaciones de los bordes en q11.2 o q 13.3, en las que solo los genes que flanquean el La región crítica de PWS / AS en cada lado está duplicada.
Este dibujo esquemático muestra las características básicas del cromosoma 15. El brazo p en la parte superior es corto y contiene poca información genética. La región que está involucrada en las duplicaciones está en el brazo q con las coordenadas indicadas por números. A la derecha, el rango PWS / AS abarcado por las duplicaciones del núcleo está marcado en la figura como "Núcleo", mientras que la región 11.2 está marcada como "E" y la región 13.3 está marcada como "e".
Genes de interés en el síndrome de duplicación del cromosoma 15q
Los cromosomas llevan genes que controlan el desarrollo físico y el comportamiento de cada individuo. Para comprender los problemas de desarrollo causados por el síndrome de duplicación del cromosoma 15q, es útil conocer algunos de los genes de interés en este cromosoma. Aunque varios genes de interés (p. Ej., ATP10A, CYFIP1, MAGEL2, NECDIN, SNRPN, UBE3A, snoRNAy un grupo de genes que codifican GABAA subunidades del receptor) están dentro de la duplicación recurrente de 4.5 a 12 Mb, no se ha identificado ningún gen que, cuando se duplica, cause Dup15q.
Genes contenidos en 15q11.2 - 13.1
¿Qué sabemos sobre los genes implicados en las duplicaciones de 15q11.2-q13.1?
La región que se duplica con más frecuencia es rica en genes, incluidos los genes que se expresan a partir de los cromosomas maternos y paternos, así como los genes que se expresan de manera diferente según el padre de origen del cromosoma.
Debido a que las duplicaciones de 15q derivadas de la madre se asocian con mayor frecuencia con problemas de desarrollo, incluido el autismo, las deficiencias cognitivas y las convulsiones, existe un gran interés científico en los dos genes conocidos expresados por la madre UBE3A y ATP10A (también conocido como ATP10C). Es probable que otros genes dentro y fuera de la duplicación contribuyan a los síntomas del síndrome de duplicación del cromosoma 15q11.2-13.1.
El gen UBE3A está presente en 4 copias en la mayoría de los individuos con idic (15) y en 3 copias en la mayoría de los individuos con duplicaciones intersticiales. Los estudios han demostrado que las copias adicionales del gen están activas en individuos con cromosomas idic (15). El gen UBE3A proporciona instrucciones para producir una enzima llamada proteína ligasa ubiquitina E3A. Esta enzima participa en la selección de otras proteínas para que se descompongan (degraden) dentro de las células. La degradación de proteínas es un proceso normal que elimina las proteínas dañadas o innecesarias y ayuda a mantener las funciones normales de las células. Ambas copias del gen UBE3A están activas en la mayoría de los tejidos del cuerpo. En el cerebro, sin embargo, solo la copia heredada de la madre de una persona (la copia materna) está normalmente activa.
El gen ATP10A (también conocido como ATP10C) se está estudiando actualmente para determinar si desempeña un papel en el desarrollo de los trastornos del espectro autista asociados con los reordenamientos maternos del cromosoma 15. Se desconoce la función exacta de este gen, pero se desconoce. se cree que produce una proteína que ayuda a transmitir moléculas llamadas iones (como el calcio) entre las células del cuerpo. Además de su ubicación en el cromosoma 15 y el estado de la impronta, la función asumida la involucraría en el mantenimiento de la integridad de la membrana celular y, por lo tanto, puede ser fundamental para la señalización celular en el sistema nervioso central.
También hay 3 genes del receptor GABAA en la región que comúnmente se duplica. Estos tres genes de la subunidad del receptor GABA se denominan GABRB3, GABRA5 y GABRG3. GABA (ácido g-aminobutírico) es un neurotransmisor (una sustancia química que transmite mensajes entre las células nerviosas). Cuando GABA se comunica con las células nerviosas, hace que no respondan a otras señales estimulantes en el cerebro. Por lo tanto, el GABA se considera en gran medida un neurotransmisor inhibidor, aunque su actividad en realidad evoluciona con la edad. Después de la infancia, el efecto general de los receptores GABA y GABAA es estabilizar la actividad de las células nerviosas.
Se ha propuesto que la función deteriorada de GABA, especialmente la función del receptor GABAA, puede desempeñar un papel importante en el autismo y el síndrome de Angelman. Se ha planteado la hipótesis de que el papel de los genes de la subunidad del receptor GABA en el autismo probablemente se debe a interacciones complejas gen-gen. GABA también juega un papel importante en las convulsiones. Debido a que el GABA inhibe la activación de las neuronas y las convulsiones son causadas por la activación inapropiada o no regulada de las células nerviosas, el aumento de la actividad de GABA a través de sus receptores puede hacer que el sistema se estabilice y disminuya las convulsiones.
Preguntas frecuentes sobre genética y Dup15q
La genética puede ser difícil de entender. Hemos compilado una lista de preguntas genéticas frecuentes que surgen con el síndrome Dup15q.
¿Cuál es la diferencia entre genes, cromosomas y ADN?
¿Cuáles son los tipos de duplicaciones en el síndrome Dup15q?
¿Qué genes se duplican en el síndrome Dup15q?
¿Qué pasa con Dup15q y CRISPR?
¿Existe tecnología para trastornos con múltiples números de copia como Dup15q?
