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）。
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。
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， ATP10A, CYFIP1, MAGEL2，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
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。
關於遺傳學和 Dup15q 的常見問題解答
遺傳學可能很難理解。 我們整理了Dup15q綜合徵相關的常見遺傳問題清單。
