Hemizigot
În biologie termenul de hemizigot (comp. De hemi- [din Gr. <<mediu>>] și zigot ) înseamnă un organism sau o singură celulă care, în genotipul său, are unele gene într-o singură copie, mai degrabă decât dublă. Această situație apare în cazul organismelor haploide , organismelor diploide caracterizate prin aneuploidie (eliminarea unei copii a genei) sau în cazul determinării sexuale heterogametice. [1]
În organismele heterogametice, cum ar fi mamiferele (femela XX, mascul XY), hemizigoza apare în principal pe cromozomii sexuali. Indivizii de sex masculin se caracterizează prin prezența unui singur cromozom X , prin urmare, au o singură alelă pentru toate genele purtate de acel cromozom (cu excepția puținelor posibile comune Y). Prin urmare, bărbatul este hemizigot pentru genele situate pe regiunea cromozomului X, în timp ce cromozomul Y conține doar câteva gene responsabile pentru diferențierea sexuală și spermatogeneza masculină. Cu toate acestea, la femei în comparație cu bărbații, nu există o doză dublă de gene pentru numeroasele gene situate pe cromozomul X. Explicația biologică a acestui fenomen a fost formulată de Mary Lyon și este compensarea dozei genice [2] sau a procesului de Lyonizare , care implică inactivarea unuia dintre cei doi cromozomi X, prin metilarea ADN-ului, în primele etape ale dezvoltării embrionare. Acest fenomen duce la formarea corpului Barr , o formă foarte condensată în care aproape toate genele sunt inactive transcripțional (cu excepția locusului Xic ). Inactivarea este aleatorie și permanentă și este un exemplu de fenomen epigenetic , adică o schimbare ereditară care are loc fără o modificare a secvenței ADN. În timp ce modelul cromozomului XY la bărbați este un exemplu de hemizigoză constitutivă, inactivarea cromozomului X la femei indică o situație de hemizigoză funcțională. Alte exemple de hemizigoză funcțională sunt amprentarea genomică , în care alela care este exprimată depinde de părintele care a transmis-o și excluderea alelică , în care doar una dintre cele două alele este exprimată în timp ce ambele sunt capabile să se exprime. Într-un exemplu extrem, albinele masculine (cunoscute sub numele de drone ) sunt organisme complet hemizigote, se dezvoltă din ouă nefertilizate și întregul lor genom este haploid, spre deosebire de albinele femele, care sunt diploide. [1]
Cromozomul X (uman).
Cromozomul Y (uman).
Deoarece la individul hemizigot apare un fenotip recesiv mai frecvent, la rasa umană, indivizii masculi sunt mai frecvent afectați de boli datorate genelor mutante legate de cromozomul X.
Boli recesive legate de X:
- hemofilie : boală legată de lipsa unor factori de coagulare ale căror gene corespunzătoare sunt situate pe brațul scurt al cromozomului X. Individul hemofil are defecte ale coagulării sângelui cu fenomene hemoragice uneori letale. Este interesant de observat că până acum câteva decenii, masculii hemofili au murit aproape întotdeauna înainte de a atinge vârsta de reproducere, astfel încât a fost practic imposibil să se obțină o descendență femelă care să exprime homozigot gena hemofiliei care provine dintr-un mascul hemizigot și o femelă. .
- daltonism : boală genetică întâlnită în principal la bărbați. De fapt, bărbații, având un singur cromozom X, manifestă boala dacă sunt generați de un purtător sau de o mamă bolnavă. Femeile care au doi cromozomi X, ca în toate bolile recesive, manifestă fenotipul patologic numai în caz de omozigozitate; sau când tatăl este orb de culoare și mama un purtător.
- deficit de glucoză-6-fosfat dehidrogenază : este o boală genetică cauzată de deficiența enzimei glucoză-6-fosfat dehidrogenază. Deficiența este cauzată de mutații ale genei care codifică enzima G6PD localizată pe cromozomul X. Bărbații și femelele homozigote pentru defectul genetic au activitate enzimatică redusă, în timp ce femelele heterozigote prezintă activitate enzimatică variabilă [3] ;
- agamaglobulinemie : boala implică lipsa producției de imunoglobuline (defect în maturarea limfocitelor B) din cauza mutației genei BTK localizate pe cromozomul X. Doar bărbații prezintă simptome, în timp ce femelele sunt purtători sănătoși [3] ;
- diabet insipid : boala se datorează lipsei de răspuns a tubilor renali la hormonul antidiuretic. Două gene au fost asociate cu boala: AVPR2, responsabilă pentru o formă cu transmisie recesivă legată de cromozomul X și AQP2, responsabilă atât pentru formele autosomale dominante, cât și pentru cele recesive autonome de transmitere. Această boală implică incapacitatea de a concentra urina în rinichi, cu consecințele poliuriei și polidipsiei [3] ;
- Sindromul X fragil : este cea mai frecventă formă de întârziere mintală și este cauzată de o mutație a genei FMR1 localizată pe cromozomul X. În genele mutante, această secvență se repetă de mai multe ori mult mai mare decât în cele nemutate. gene. Unii indivizi cu un număr intermediar de repetări (pre-mutație) nu au boala, în timp ce la indivizii cu mutație completă proteina nu este exprimată (au boala). Masculii cu mutație completă sunt afectați, în timp ce doar jumătate dintre femeile cu mutație completă prezintă simptomele [3] ;
- Distrofia lui Duchenne (DMD): este o boală neuro-musculară caracterizată prin atrofie și slăbiciune musculară care progresează rapid, rezultând degenerarea mușchilor scheletici și cardiaci. DMD este o boală recesivă legată de X în care afectarea musculară se datorează absenței complete a distrofiei (proteinei sarcolemei) [4] .
Notă
Bibliografie
- Fundamentele biologiei moleculare - Lizabeth A. Allison - 2008 - Zanichelli.
- Tratat de medicină internă, volumul 3 - G.Crepaldi, A.Baritussio - 2002.
- Dicționarul de biologie Henderson, 14e - Lawrence, Eleanor - 2008.
Alte proiecte
-
Wikționarul conține dicționarul lema « hemizigotic »
