Болезни геномного импритинга. Причины и механизмы развития геномного импритинга.

Еще одной группой заболеваний с нетрадиционным типом наследования являются болезни, в основе развития которых лежит феномен геномного импринтинга — различной экспрессии у потомства гомологичных генов, полученных от отца или матери, Термин «импринтинг» в генетике был впервые использован Г. Кроузом в 1960 г. для объяснения элиминации хромосом отцовского происхождения у насекомых. Известно, что для большинства известных генов человека характерна двухаллельная экспрессия. Однако существует ряд генов, локализованных в, так называемых, импринтинговых участках, для которых показана моноаллельная экспрессия, т.е. экспрессируетсн только отцовский или только материнский аллель, а другой оказывается функционально неактивным.

Избирательная супрессия тех или иных генов возникает при их трансмиссии через женские или мужские половые клетки. Таким образом, под геномным импринтингом понимают эпигенетический процесс, приводящий к стойким функциональным различиям экспрессии гомологичных генов, полученных от одного из родителей. Показано, что основную роль в возникновении геномного импринтинга играет избирательное метилирование цитозиновых оснований ДНК в процессе спермато- илиоогенеза, в результате которого прекращается транскрипция генов импринтингового региона.

В настоящее время хорошо известно влияние ряда отцовских и материнских генов на вес плода, степень развития плаценты и другие особенности внутриутробного развития. Наличие генов, подверженных импринтингу, четко установлено для хромосом 7, И, 15. Предполагается, что такие гены присутствуют и в хромосомах 2, 3,6, 14 и 20. К настоящему моменту идентифицировано не менее 30 импринтированных генов, часто группирующихся в кластеры. По некоторым данным таких генов не менее 100.

геномный импритинг

К настоящему времени идентифицировано несколько механизмов возникновения БГИ.
1. Однородительская дисомия (ОРД) — наличие у больного двух хромосом с импринтинговыми участками, полученными от одного из родителей. В этом случае человек имеет нормальный кариотип (46 хромосом), однако, обе хромосомы одной из пар получены им от одного из родителей. Причин возникновения ОРД несколько, но наиболее вероятны из них четыре: а) нерасхождение хромосом во втором мейотическом делении с образованием совершенно идентичных хроматид; б) нерасхождение хромосом в первом делении мейоза с возникновением негомологичных хромосом; в) исправление возникшей при делении клеток трисомии или моносомии по хромосомам, содержащим импринтированные гены; г) соматическая рекомбинация хромосом, т.е. обмен между несестринскими хроматидами гомологичных хромосом в соматических клетках.
2. Хромосомные перестройки в импринтинговых участках, содержащих экспрессирующиеся гены. Наиболее распространены микроделеции, выявляемые специальными цитогенетическими методами (прежде всего FISH-анализом), а также транслокации и инверсии определенного хромосомного региона.

3. Танковые мутации в генах имприктинговых регионов.
4. Делеции в области импринтинговых центров, контролирующих процессы метилирования хромосом.

Наиболее часто эффект геномного импринтинга выступает в качестве этиологического фактора при мутациях в хромосоме 15. Показано, что при наличии ОРД хромосомы 15 материнского происхождения илиделеции сегментов хромосомы 15qll-13 отцовского происхождения возникает синдром Прадера-Вилли, в то время как ОРД этой хромосомы отцовского происхождения или делеция сегментов ql1-I3 на 15-й хромосоме, полученной от матери, приводят к появлению синдрома Энгельмана. Для демонстрации различий фенотипических проявлений, особенностей генетических механизмов возникновения и профилактики этих синдромов приводим их краткие характеристики.

- Вернуться в оглавление раздела "Генетика."

Оглавление темы "Нетрадиционные методы наследования.":
1. Болезни с нетрадиционным типом наследования. Х-сцепленное рецессивное наследование.
2. Мышечная дистрофия Дюшена. Прогрессирующая мышечная дистрофия Бекера.
3. Синдром тестикулярной феминизации. Х-сцепленное доминантное наследование.
4. Наследственная мото-сенсорная нейропатия Х типа. Признаки мото-сенсорной нейропатии Х типа.
5. Y сцепленный тип наследования. Митохондриальные болезни.
6. Причины митохондриальных болезней. Патогенез митохондриальных болезней.
7. Характеристика митохондриальных болезней. Клиника митохондриальных заболеваний.
8. Биохимические маркеры митохондриальных заболеваний. Синдром Кернс-Сейра.
9. Синдром Melas. Синдром множественных делеций мтДНК.
10. Болезни геномного импритинга. Причины и механизмы развития геномного импритинга.

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: