15q重複的遺傳

基本遺傳學

無法解決它:為了了解15q11.2-13.1號染色體重複綜合徵,您需要對遺傳,染色體和基因有基本的了解。 了解此信息還將幫助您翻譯用於診斷重複的染色體或DNA報告。 人中通常有23對染色體,共46條。人出生時每條染色體有2份副本-1條來自母親(母親),1條來自父親(父親)。 染色體(如圖)已經過化學染色處理,導致出現了亮帶和暗帶。 遺傳學家將這些條帶用作染色體臂上特定位置的坐標(如地址)。

23對

遺傳

使我們與其他人和獨特個體相似的遺傳信息被包含在我們的DNA中。 我們每個人都從每個父母那裡繼承了一半的DNA,然後又將一半的DNA傳給了我們的孩子。

什麼是染色體?

染色體由很長的DNA鏈組成,包含許多基因(數百至數千)。 每個染色體上的基因按特定順序排列,每個基因在染色體上具有特定位置(稱為基因座)。 通常有23對染色體,總共46條。每對染色體中的一個副本從母親那裡繼承,一個從父親那裡繼承。 15號染色體是被稱為常染色體的22對中的一種,它們攜帶著有關我們身體如何形成和功能的大部分信息。 最後一對染色體決定我們是男性還是女性。 它們被稱為性染色體。 女性有XNUMX條X染色體,男性有XNUMX條X染色體和XNUMX條Y染色體

什麼是基因?

基因是一段 DNA 片段,它帶著告訴細胞如何製造特定蛋白質的指令。 人類大約有21,000個不同的基因,它們在染色體上串在一起,有時靠得很近,有時相距很遠。 大多數基因都有兩個拷貝——一個位於來自父母雙方的染色體上。 每個細胞都攜帶所有基因的完整補充,但僅激活在不同時間在不同細胞中執行其功能所需的特定基因。

什麼是細胞?

人體有200種不同的細胞。 人體中不同類型的細胞有不同的專門工作要做。 人體的每個細胞都含有 23 對染色體。

DNA 細胞 e1576511035195
正常 15

第15號染色體長什麼樣?

染色體的解剖結構包括 著絲粒 (在細胞分裂過程中參與的染色體上的窄點),它將染色體分為小臂(對於小巧的是“ p”)和長臂(對於小寫的“ q”……) )手臂。 可能會發生15q號染色體的幾種重複,涉及q臂的不同區域,有時是重疊區域。 我們特別感興趣的是坐標15q11.2-13.2標記的延伸,也稱為Prader-Willi綜合徵/ Angelman綜合徵(PWS / AS)關鍵區域,由於某些關鍵基因的缺失導致了嚴重的表型在那里居住。 我們可以區分核心重複,即跨越大部分或全部PWS / AS關鍵區域的重複,以免需要更好的用語,區別在於q11.2或q 13.3處的邊緣重複,其中只有位於兩側的PWS / AS關鍵區域均重複。

該示意圖顯示了15號染色體的基本特徵。頂部的p臂短,幾乎沒有遺傳信息。 重複中涉及的區域在q臂上,坐標由數字表示。 在右側,由核心重複構成的PWS / AS範圍在圖中標記為“ Core”,而11.2區域標記為“ E”,而13.3區域標記為“ e”。

染色體15q複製綜合徵的感興趣基因

染色體帶有控制每個人身體發育和行為的基因。 要了解由15q染色體複製綜合徵引起的發育問題,了解該染色體上的某些感興趣的基因將很有幫助。 儘管有幾個感興趣的基因(例如, ATP10ACYFIP1MAGEL2,NECDIN,SNRPN,UBE3A,snoRNA以及一群編碼GABA的基因A 受體亞基)都在 4.5 至 12 Mb 的重複複製範圍內,但尚未發現複製時導致 Dup15q 的單一基因。

15q11.2 – 13.1中包含的基因
Dup15q 遺傳信息副本 16

我們對15q11.2-q13.1重複中涉及的基因了解多少?

最常見的重複區域是基因豐富的區域,包括從父本和母本染色體表達的基因,以及根據染色體起源的母體表達不同的基因。

由於由母親產生的15q重複最常與發育問題有關,包括自閉症,認知障礙和癲癇發作,因此,兩個已知的由母親表達的基因UBE3A和ATP10A(又稱ATP10C)引起了很多科學興趣。 重複內外的其他基因可能會導致染色體15q11.2-13.1重複綜合徵的症狀。

UBE3A基因在大多數具有idic(4)的個體中以15個拷貝存在,在大多數具有間質重複的個體中以3個拷貝存在。 研究表明,該基因的額外副本在具有idic(15)染色體的個體中活躍。 UBE3A基因提供了製備稱為泛素蛋白連接酶E3A的酶的說明。 該酶參與靶向其他蛋白質,使其在細胞內被分解(降解)。 蛋白質降解是一個正常過程,可以去除受損或不必要的蛋白質,並有助於維持細胞的正常功能。 UBE3A基因的兩個拷貝在人體的大多數組織中都有活性。 但是,在大腦中,通常只有從母親那裡繼承來的副本(母親副本)才是活躍的。

目前正在研究ATP10A(也稱為ATP10C)基因,以確定其是否在與15號染色體母親重排有關的自閉症譜系障礙的發生中起作用。該基因的確切功能尚不清楚,但它確實是據信會產生一種蛋白質,該蛋白質有助於在體內細胞之間傳遞稱為離子的分子(例如鈣)。 除了其在15號染色體上的位置和印記狀態外,假定的功能還將使它參與細胞膜完整性的維持,因此對於中樞神經系統中的細胞信號傳導可能至關重要。

該區域中還存在3個GABAA受體基因,它們通常是重複的。 這三個GABA受體亞基基因稱為GABRB3,GABRA5和GABRG3。 GABA(g-氨基丁酸)是一種神經遞質(一種在神經細胞之間傳遞信息的化學物質)。 當GABA與神經細胞進行通訊時,它會導致它們對大腦中的其他刺激信號不做出反應。 因此,儘管GABA的活性實際上隨著年齡的增長而發展,但它在很大程度上被認為是抑制性神經遞質。 嬰儿期後,GABA和GABAA受體的總體作用是穩定神經細胞的活性。

已經提出,受損的GABA功能,尤其是GABAA受體功能受損,可能在自閉症和Angelman綜合徵中起重要作用。 據推測,GABA受體亞基基因在自閉症中的作用很可能來自複雜的基因-基因相互作用。 GABA在癲癇發作中也起重要作用。 由於GABA抑制神經元的放電,並且癲癇發作是由不適當或不受控制的神經細胞放電引起的,因此通過其受體增加GABA活性可以使系統穩定並減少癲癇發作。