معلومة

ما مقدار أقصر الذراع القصيرة للكروموسوم؟ و لماذا؟


أستمر في القراءة أن الذراع p أقصر من الذراع q. لكنني لا أجد تفسيرًا لمقدار الاختلاف ولا تفسيرًا للاختلاف.


إنه يختلف من كروموسوم إلى كروموسوم ومن نوع إلى نوع. في بعض الحالات ، يكون كلا الذراعين بنفس الطول تقريبًا. في بعض الحالات ، تكون إحدى الذراعين قصيرة جدًا لدرجة أنها تكاد تكون معدومة. بالنسبة للكروموسومات ذات الأذرع المتساوية الطول ، بالطبع الشروط ص و ف لا تنطبق.


ص و ف تستخدم لوصف الحجم النسبي لأذرع الكروموسوم. وفقًا لمقال ويكيبيديا هذا ص تمثل صغيرتي (الفرنسية الصغيرة) و ف هو فقط الحرف التالي في الأبجدية.

وبالتالي ص يتم تعريفه فقط على أنه أصغر ذراع في أي كروموسوم. كم هو أصغر لا علاقة لهذا التعريف. الأسماء هي مجرد مصطلحات تجعل من السهل الإشارة إلى ذراع.


ما مقدار أقصر الذراع القصيرة للكروموسوم؟ و لماذا؟ - مادة الاحياء

الكروموسومات هي هياكل صغيرة داخل الخلايا مصنوعة من الحمض النووي والبروتين. تعمل المعلومات الموجودة داخل الكروموسومات كوصفة تخبر الخلايا بكيفية عملها وتكرارها. كل شكل من أشكال الحياة له مجموعة فريدة من التعليمات الخاصة به ، بما في ذلك أنت. تصف الكروموسومات الخاصة بك لون العيون لديك ، وكم يبلغ طولك ، وما إذا كنت فتى أو فتاة.

توجد الكروموسومات في نواة كل خلية. أشكال الحياة المختلفة لها عدد مختلف من الكروموسومات في كل خلية. يمتلك البشر 23 زوجًا من الكروموسومات لما مجموعه 46 كروموسومًا في كل خلية.

تحمل الكروموسومات المختلفة أنواعًا مختلفة من المعلومات. على سبيل المثال ، قد يحتوي كروموسوم واحد على معلومات عن لون العين وطولها بينما قد يحدد كروموسوم آخر فصيلة الدم.

يوجد داخل كل كروموسوم أقسام محددة من الحمض النووي تسمى الجينات. يحتوي كل جين على الكود أو الوصفة لصنع بروتين معين. تحدد هذه البروتينات كيف ننمو وما هي السمات التي نرثها من آبائنا. يُطلق على الجين أحيانًا اسم وحدة الوراثة.

عندما نتحدث عن الجين فإننا نشير إلى جزء من الحمض النووي. أحد الأمثلة على ذلك هو الجين الذي يحدد لون شعرك. عندما نتحدث عن التسلسل المحدد للجين (مثل التسلسل الذي يمنحك الشعر الأسود مقابل التسلسل الذي يمنحك الشعر الأشقر) ، فإن هذا يسمى الأليل. لذلك كل شخص لديه جين يحدد لون شعرهم ، الشقراوات فقط لديهم الأليل الذي يجعل الشعر أشقر.

كما ذكرنا أعلاه ، لدى البشر 23 زوجًا مختلفًا من الكروموسومات لما مجموعه 46 كروموسومًا. نحصل جميعًا على 23 كروموسومًا من أمنا و 23 كروموسومًا من والدنا. يقوم العلماء بترقيم هذه الأزواج من 1 إلى 22 ثم زوج إضافي يسمى زوج "X / Y". يحدد زوج X / Y ما إذا كنت فتى أم فتاة. تمتلك الفتيات اثنين من الكروموسومات X تسمى XX ، بينما يمتلك الأولاد كروموسوم X و Y يسمى XY.

الكروموسومات في الحيوانات المختلفة

الكائنات الحية المختلفة لها أعداد مختلفة من الكروموسومات: الحصان لديه 64 ، والأرنب 44 ، وذبابة الفاكهة لديها 8.


علم الأحياء وعلم أمراض سرطان المبيض

اختلال التوازن الأليلي وعدم استقرار الكروموسومات

تمت ملاحظة زيادة تدريجية في درجة عدم التوازن الأليلي (محسوبة بعدد علامات SNP مع عدم التوازن الأليلي / إجمالي علامات SNP التي تم فحصها) للكروموسومات 1p و 5q و 8p و 18q و 22q و Xp عند مقارنة الأورام التكاثرية غير النمطية مع MPSCs غير الغازية والسرطانات المصلية منخفضة الدرجة (الغازية MPSCs). 4 على وجه الخصوص ، لوحظ اختلال التوازن الأليلي للكروموسوم 5q بشكل متكرر في MPSCs غير الغازية مقارنة بالأورام التكاثرية غير النمطية. علاوة على ذلك ، فإن عدم التوازن الأليلي للكروموسوم 1 ع ، الذي يؤوي جينات مثبطة للورم ، بما في ذلك MYCL1 و NOERY / ARH1، تم العثور عليه بشكل متكرر في سرطان مصلي منخفض الدرجة (غازي MPSC) مقارنة مع MPSCs غير الغازية. تم العثور أيضًا على أنماط عدم التوازن الأليلي في الأورام التكاثرية غير النمطية في MPSCs غير الغازية التي تحتوي على مكونات ورم تكاثر غير نمطي متجاور ، مما يدعم وجهة النظر القائلة بأن الأورام التكاثرية غير النمطية هي سلائف MPSCs. على العكس من ذلك ، أظهرت جميع الأورام السرطانية المصلية عالية الدرجة بما في ذلك الأورام المبكرة جدًا (أقل من 8 مم محصورة في مبيض واحد) مستويات عالية من عدم التوازن الأليلي. نظرًا لأن عدم التوازن الأليلي يعكس عدم استقرار الكروموسومات (تغييرات في عدد نسخ الحمض النووي) ، فإن النتائج السابقة تشير إلى زيادة تدريجية في عدم استقرار الكروموسومات في التقدم إلى سرطان مصلي منخفض الدرجة على عكس المستوى المرتفع من عدم استقرار الكروموسومات في السرطان المصلي عالي الدرجة ، حتى في أولى مراحل تطورها. يعكس عدم استقرار الأقمار الصناعية الصغيرة أيضًا عدم الاستقرار الجيني في الخلايا السرطانية. تمت دراسة عدم استقرار السواتل الدقيقة في أورام الخط الحدودي المصلي باستخدام 69 علامة من الأقمار الصناعية الدقيقة. 39 على غرار السرطان المصلي عالي الدرجة الذي يكون فيه تواتر عدم استقرار السواتل الصغيرة نادرًا ، لم يظهر 40 ورمًا حدوديًا مصليًا أي دليل على عدم استقرار الساتل الميكروي. وبالتالي ، فإن عدم استقرار السواتل الدقيقة ليس سمة مميزة محتملة لسرطان المبيض.


نتائج

تأثير التشدد في رسم الخرائط على اكتشاف التفاعلات داخل الجينوم

لقد بحثنا في التفاعلات الكروموسومية لكامل الجينوم بناءً على تحليل Hi-C في الموقع. باتباع خطوة تصفية القراءة الافتراضية ، حصلنا على 797.6 مليون زوج من قراءات Hi-C عالية الثقة (تعيين البيانات ومقاييس الجودة ملخصة في الملف الإضافي 1: الجدول الإضافي 1). تم الكشف عن إشارة قوية على طول قطري خريطة التفاعل ، مما يدل على الوفرة الكبيرة للتفاعلات التي تشمل المناطق الجينومية القريبة (الشكل 1 أ). ومن المثير للاهتمام ، أننا كشفنا أيضًا عن إشارة أقل بروزًا معادية للقطر والتي من المحتمل أن تكون بسبب التردد المنخفض نسبيًا للوصلات بين أذرع كروموسوم واحد. تم الإبلاغ أيضًا عن نمط قطريين مشابهين للشعير [27] ويعكس تكوين Rabl [28] ، حيث تنثني الكروموسومات للخلف مع تجمع القسيمات المركزية والتيلوميرات على جانبي النواة ، مما يؤدي إلى تجاور الأذرع الطويلة والقصيرة. تتوافق هذه النتائج مع نتائج الدراسات الخلوية السابقة [28 ، 29] وتقرير Hi-C الأخير في CS [3].

خرائط الاتصال وترددات التفاعل. أ, ب مصفوفات جهات الاتصال Hi-C (أ) وتوزيعات التردد لجميع التفاعلات الصبغية (ب) لجميع كروموسومات AK58 ، مع استخدام أزواج القراءة المعينة بشكل فريد فقط. ج ، د مصفوفات جهات الاتصال Hi-C (ج) وتوزيعات التردد لجميع التفاعلات الصبغية (د) لجميع كروموسومات AK58 ، مع استخدام أزواج القراءة المعينة بشكل فريد والمتعددة. "سوبج" هي اختصار لجينوم فرعي

كشفت خريطة ثلاثية الأبعاد نُشرت مؤخرًا لصنف CS آخر من القمح الأرضي استنادًا إلى بيانات Hi-C في الموقع [3] أن التفاعلات الصبغية داخل الجينوم أكثر وفرة بكثير من التفاعلات بين الجينوم. بالإضافة إلى ذلك ، تكون تفاعلات الجينوم الفرعي A و B أكثر تكرارًا من التفاعلات التي تتضمن الجينوم الفرعي D [3]. تم تأكيد الملاحظة الأخيرة من خلال بياناتنا ، ولكن التكرار الأكبر للتفاعلات داخل الجينوم لم يكن واضحًا من تحليلنا (الشكل 1 أ ، ب). لتقييم الاختلافات بين تحليلنا وتحليل الدراسة السابقة ، قمنا بمقارنة كل خطوة حسابية وقررنا أن الاختلاف الرئيسي كان في صرامة الخرائط. باختصار ، لم يسمح تحليلنا برسم الخرائط المتعددة ، بينما تضمنت الدراسة المنشورة [3] أزواج القراءة متعددة الخرائط. قمنا برسم خريطة التفاعل مع وبدون أزواج قراءة متعددة الخرائط ولاحظنا أن التفاعلات داخل الجينوم كانت أكثر أهمية عندما تم تضمين أزواج القراءة متعددة الخرائط (الشكل 1 ج ، د وملف إضافي 1: الجدول الإضافي 2). علاوة على ذلك ، أصبحت التفاعلات بين الجينومات الفرعية A و B أكثر بروزًا أيضًا. تم الحصول على نفس النتائج من خلال بيانات Hi-C المنشورة لـ CS (ملف إضافي 2: الشكل التكميلي 1).

تظهر العناصر المتجانسة القابلة للنقل المتحيزة الجينوم (TEs) عالية التردد من التفاعلات داخل الجينوم

دفعتنا النتائج المذكورة أعلاه إلى التحقيق في الأهمية البيولوجية للقراءات متعددة الخرائط. قمنا بتصميم اختبار عشوائي لتقييم ما إذا كانت أزواج القراءة متعددة الخرائط تمثل ضوضاء في الخلفية. باختصار ، تم أخذ عينات من القراءات المزدوجة بشكل منفصل وعشوائي من بيانات إعادة تسلسل الجينوم بالكامل وتعيينها إلى الجينوم باستخدام كل من المعلمات الصارمة وغير الصارمة. بشكل ملحوظ ، عندما تم تضمين أزواج قراءة متعددة الخرائط ، زاد عدد التفاعلات داخل الجينومات الفرعية وبينها بشكل متوازٍ (الشكل 2 أ ، ب). بالإضافة إلى ذلك ، تدعم الأدلة التجريبية من دراسات متعددة وجود مناطق محددة الجينوم [3،4،5] ، مما يشير إلى أن القراءات المتعددة الخرائط قد تعكس نمطًا بيولوجيًا.

خصائص التسلسل للمناطق الراسية التي تتوسط التفاعلات بين الكروموسومات. أ ، ب بالنسبة لأزواج القراءة التي تم أخذ عينات منها عشوائيًا ، فإن توزيعات التردد لجميع التفاعلات الصبغية بدون (أ) أو مع (ب) يقرأ خرائط متعددة. أزواج القراءة المأخوذة من بيانات إعادة تسلسل علوم الكمبيوتر [30]. ج ، د توزيعات تجانس التسلسل بين أزواج المنطقة الراسية من التفاعلات الهامة بين الكروموسومات (inter-chr) داخل الجينومات الفرعية أو بينها ، بالإضافة إلى أزواج المنطقة الراسخة من التفاعلات الهامة داخل الكروموسومات (intra-chr). تم استخدام إعدادات BLAST الافتراضية لمقارنة التماثل المتسلسل لأزواج القراءة. يتم عرض نسب المناطق المتوافقة. ه عدد التفاعلات الهامة بين الكروموسومات داخل الجينومات الفرعية أو بينها مع قراءات محددة بشكل فريد فقط أو مع قراءات متعددة الخرائط متضمنة. F نسب غير TEs وأنواع مختلفة من TEs في المناطق الراسية التي تدعم أنواعًا مختلفة من التفاعلات الصبغية. تم استخدام تفاعلات كبيرة بين الكروموسومات داخل أو بين الجينومات الفرعية. ز مخطط ثلاثي يعرض الوفرة النسبية لـ 528 عائلة TE في AK58 باتباع الطريقة المنشورة سابقًا [31]. تمثل كل دائرة فصيلة TE فرعية داخل الجينوم الفرعي A أو B أو D ، يمثل الإحداثيات وفرة كل عائلة فرعية TE في كل جينوم فرعي بالنسبة إلى وفرة عائلة TE الفرعية في جميع الجينات الفرعية. تتوافق العائلات الفرعية TE القريبة من الرؤوس مع الفئات المفردة المهيمنة على الجينوم ، في حين تتوافق العائلات الفرعية TE القريبة من الحواف وبين الرؤوس مع الفئات التي تم كبتها للجينوم الفرعي. يشار إلى الثلاثيات المتوازنة باللون الرمادي. ح نسب TEs المتحيزة تحت الجينوم في مناطق تفاعل بين الكروموسومات ذات تشابه عالي في التسلسل (& gt 40 ٪ من المنطقة المحاذاة بين الأزواج الراسخة). يتم عرض توزيع الأزواج المتفاعلة داخل وبين الجينوم الفرعي (subg) ، بالإضافة إلى الأزواج العشوائية

درسنا بعد ذلك لماذا أدى إدراج قراءات متعددة الخرائط إلى تفاعلات أكثر وضوحًا بين الكروموسومات داخل الجينومات الفرعية. على وجه التحديد ، كنا مهتمين بتوضيح نوع التسلسل المتضمن في التفاعلات بين الكروموسومات. لقد توقعنا أن الأزواج الراسخة قد تشترك في تجانس التسلسل. كما كان متوقعًا ، كانت أوجه التشابه في التسلسل أعلى بكثير بالنسبة لأزواج المنطقة الراسية للتفاعلات بين الكروموسومات مقارنة بالأزواج المتفاعلة داخل الكروموسومات أو الأزواج العشوائية (الشكل 2 ج ، د). يشير هذا إلى أن التفاعلات داخل وبين الكروموسومات يتم تحديدها على الأرجح بواسطة آليات مختلفة. كانت هذه النتيجة هي نفسها مع أزواج القراءة متعددة الخرائط أو بدونها (الشكل 2 ج ، د). بشكل ملحوظ ، عندما تم تضمين قراءات متعددة الخرائط ، زاد عدد المناطق العابرة للرسو ذات التماثل العالي التسلسل بشكل كبير للتفاعلات داخل الجينومات الفرعية (الشكل 2 هـ). كشفت دراسة أخرى للمناطق الراسية أن المناطق المتفاعلة بين الكروموسومات داخل الجينومات الفرعية بها نسبة كبيرة من TEs (الشكل 2f). نظرًا لوفرة TEs المتحيزة للجينوم والتي تطورت بشكل مستقل قبل تعدد الصبغيات [32] ، افترضنا أن TEs المتجانسة المتحيزة للجينوم ربما تكون قد ساهمت في التكرار المرتفع نسبيًا للتفاعلات داخل الجينومات الفرعية. وهكذا ، قمنا بتعريف عائلات TE المتحيزة للجينوم بناءً على وفرتها النسبية (الشكل 2g). يُشار إلى TEs الأكثر وفرة في جينوم فرعي واحد إلى TEs المهيمنة على الجينوم ، في حين أن TEs لديها وفرة أقل في جينوم فرعي واحد مقارنة بالجينين الفرعيين الآخرين يشار إليها باسم TEs مكبوتة الجينوم. قمنا بفحص نسب TEs المتحيزة للجينوم في مناطق تفاعل الكروموسوم داخل الجينوم الفرعي مع تشابه تسلسل عالٍ بين الأزواج الراسية (& GT 40 ٪ تسلسل قابل للمحاذاة). تم إثراء هذه الأزواج المثبتة بشكل كبير باستخدام TEs المهيمنة على الجينوم مقارنة بأزواج القراءة العشوائية (ص & lt 2.2E-16 ، اختبار فيشر الدقيق) (الشكل 2 ح). وفقًا لذلك ، من المحتمل أن تكون الوفرة الأكبر بكثير للتفاعلات بين الكروموسومات داخل الجينومات الفرعية بسبب التبادل المكثف لـ TEs في أسلاف ثنائية الصبغيات. بالإضافة إلى ذلك ، لاحظنا أن التفاعلات بين الجينومات الفرعية قد تم إثرائها من أجل TEs المثبطة للجينوم الفرعي D (أي وفرة أعلى في الجينومات الفرعية A و B) (الشكل 2 ح). لذلك ، قد تُعزى التفاعلات الأكثر تكرارًا بين الجينوم الفرعيين A و B إلى التبادلات TE المتراكمة في القمح رباعي الصبغيات ، كما ورد مؤخرًا [32]. تشير هذه النتائج إلى أن التفاعلات بين كروموسومات الجينوم الفرعي يحتمل أن تتوسطها متواليات متجانسة ، ومن المحتمل أن تساهم TEs المتجانسة السائدة تحت الجينوم في التردد العالي للتفاعلات الصبغية داخل الجينومات الفرعية في القمح سداسي الصبغيات.

التردد المنخفض للتفاعلات بين الكروموسومات التي تنطوي على ذراع الكروموسومات 1RS المنقولة

Aikang 58 هو خط إزاحة القمح والجاودار 1RS / 1BL. كشف تحليل للهيكل ثلاثي الأبعاد أن منطقة 1RS شكلت مجالًا تفاعليًا محليًا ، ولكن كان لها تفاعلات قليلة نسبيًا مع كروموسومات AK58 الأخرى ، على عكس التفاعلات المتكررة بين الكروموسومات لـ 1BL (الشكل 3 أ ، ب). تم الحصول على نفس النتيجة بتكرار بيولوجي (ملف إضافي 2: الشكل التكميلي 2). في قمح CS ، الذي يحمل الكروموسوم الطبيعي 1B ، تم الكشف عن ترددات مماثلة للتفاعلات بين الكروموسومات لـ 1BS و 1BL (الشكل 3 ج ، د). تتوافق هذه النتائج مع تلك التي توصلت إليها الدراسات الجينية والخلوية السابقة. عادة ما تشكل الأجزاء الغريبة المدخلة في القمح كتل فردية لا تتحد مع الجينوم المتلقي [33]. بالإضافة إلى ذلك ، أشارت نتائج FISH و GISH في الدراسات السابقة إلى أن شظايا كروموسوم الجاودار المُدخلة تميل إلى تكوين منطقة جينومية معينة [34 ، 35] ، ربما بسبب تناظر التسلسل المنخفض نسبيًا بين 1RS وكروموسومات القمح (الشكل 3 هـ). هناك أيضًا اختلاف واضح في كثافة الفصيلة الفرعية TE بين 1RS وجينوم القمح المتلقي (الشكل 3f). قمنا كذلك بمقارنة مستوى مثيلة الحمض النووي عبر الجينومات الفرعية. مستويات CG و CHG قابلة للمقارنة عبر الكروموسومات 1A و 1B و 1D ، ومع ذلك ، فإن مثيلة CHH أقل بشكل ملحوظ في الكروموسوم 1RS (الشكل 3g ، h). سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كانت هناك أي علاقة بين هذا الميثيل المنخفض CHH وتنظيم نشاط الكروموسوم الأجنبي المتطور. معًا ، قد يمثل التوطين في مناطق جينومية محددة بالإضافة إلى التفاعلات غير المتكررة بين الكروموسومات ميزات هيكلية مشتركة عالية المستوى للكروماتين الغريب الذي يتم إدخاله في جينومات النبات.

التفاعلات بين الكروموسومات لـ 1RS / 1BL في AK58. أ مخطط السيروس يعرض التفاعلات بين الكروموسومات بين الكروموسوم 1RS / 1BL والكروموسومات الأخرى في AK58. يشار إلى منطقة السنترومير بخط أسود. يتم تكبير الكروموسوم 1RS / 1BL (يمين) ، مع الإشارة إلى مواضع التفاعل بين الكروموسومات 1RS و 1BL بواسطة أشرطة زرقاء. ب مقارنة مدى التفاعلات بين الكروموسومات المكتشفة لـ 1RS و 1BL في AK58. كانت كثافة التفاعل لـ 1RS أقل بكثير من كثافة 1BL (ص & lt 2.2E − 16 ، عينة ويلش المكونة من عينتين ر-اختبار). ج مخطط السيروس يعرض التفاعلات بين الكروموسومات بين الكروموسوم 1 ب والكروموسومات الأخرى في الربيع الصيني غير 1RS / 1BL (CS). د مقارنة مدى التفاعلات بين الكروموسومات المكتشفة لـ 1BS و 1BL في CS (ص = 0.6014 ، عينتان ويلش ر-اختبار). ه مؤامرة تركيبية تقدم تجانس التسلسل عبر الكروموسومات 1A و 1B و 1D. ترتبط المناطق المتماثلة بشرائط. F نسبة العائلات الفرعية TE في الأذرع القصيرة والطويلة للكروموسومات 1A و 1B و 1D. ز توزيع مثيلة الحمض النووي عبر الكروموسومات 1 أ ، 1 ب ، 1 د في ثلاثة سياقات. تم تقسيم كل كروموسوم إلى 200 حاوية متتالية ، وتم تسجيل مستوى مثيلة الحمض النووي ورسمه لكل حاوية. ح مخطط مربع يوضح مستويات مثيلة الحمض النووي عبر 1AS و 1RS و 1DS. تي- تم استخدام الاختبار للمقارنة بين الزوجين

السمات الوراثية والتخلقية التي تحيط بالمجالات الشبيهة بـ TAD

لاكتساب رؤى فيما يتعلق بتنظيم الكروموسومات المحلي ، قمنا بتطبيع بيانات Hi-C بدقة 10 كيلو بايت ، والتي أوضحت أنماط مجالات التفاعل الذاتي (أي المجالات الشبيهة بـ TAD) (الشكل 4 أ ، ب). تم اكتشاف ما مجموعه 21،003 مجالًا شبيهًا بـ TAD ، تغطي 52 ٪ من الجينوم بأكمله (ملف إضافي 1: الجدول الإضافي 3). كانت وفرة المجالات التي تشبه TAD متشابهة عبر الجينومات الفرعية الثلاثة (ملف إضافي 1: الجدول الإضافي 4). كان الحجم المتوسط ​​للنطاقات الشبيهة بـ TAD للقمح الشائع حوالي 220 كيلو بايت (الشكل 4 ج). علاوة على ذلك ، ارتبطت حدود المجال الشبيهة بـ TAD للقمح بشكل عام بالجينات النشطة ، كما ورد سابقًا في كل من الدراسات النباتية والبشرية [3 ، 9 ، 12 ، 16]. علاوة على ذلك ، كانت كثافة الجينات ومستوى التعبير الجيني أعلى بشكل ملحوظ في حدود المجال الشبيهة بالقمح TAD مقارنة بمناطق الجينوم الأخرى (الشكل 4 د ، هـ).

خصائص المجالات التي تشبه TAD في شتلات AK58. أ خريطة اتصال طبيعية للكروموسوم 1A (حاويات 1 ميجا بايت). ب خريطة اتصال Hi-C للمنطقة الموسعة من الكروموسوم 1A (صناديق 10 كيلوبايت). ج جزء تراكمي من أحجام النطاقات التي تشبه TAD في AK58. ال x- يعرض المحور طول TAD ، في حين أن ذ-يظهر المحور جزء من TADs التي تكون أقصر من طول معين على x-محور. د كثافة نماذج الجينات عالية الثقة المحيطة بحدود المجال الشبيهة بـ TAD. ال ذ-يظهر المحور عدد الجينات لكل كيلو بايت. تشير المنطقة المظللة إلى المجال الذي يشبه TAD. تم استخدام المجالات التي تشبه TAD المعينة عشوائيًا في الجينوم كخلفية (الخط الأزرق). ه توزيعات كثافة التعبير الجيني في حدود المجال الشبيهة بـ TAD ، داخل المجالات الشبيهة بـ TAD ، وفي المناطق التي تفتقر إلى هياكل المجال الشبيهة بـ TAD. F تم إثراء أشكال التسلسل في حدود المجال الشبيهة بـ TAD. يتم رسم كثافات الأشكال المتسلسلة المحيطة بحدود المجال الشبيهة بـ TAD (لكل كيلو بايت). من أعلى إلى أسفل: الزخارف المخصبة في حدود المجال الشبيهة بـ TAD للقمح الطري (أول لوحتين) ، ومخطط TCP المخصب في حدود مجال تشبه TAD الأرز ، وتسلسل ربط CTCF المخصب في حدود مجال تشبه TAD البشري. يتم تلخيص إحصاءات الإثراء في ملف إضافي 1: الجدول التكميلي 5

عادةً ما يتم إثراء حدود المجال الشبيهة بـ TAD في الثدييات لعامل إصبع الزنك CTCF [9]. لفحص ما إذا كانت هناك أي ميزات تسلسل محفوظة في حدود المجال التي تشبه TAD للقمح ، أجرينا بحثًا عن فكرة de novo متبوعًا بتحليل التخصيب. ومن المثير للاهتمام ، أن الزخارف الغنية بـ A / T كانت ممثلة بشكل مفرط في حدود المجال الشبيهة بالقمح TAD. كشف البحث في قاعدة بيانات الزخارف النباتية (مصنع JASPAR) أنه يمكن التعرف على الزخارف المماثلة بواسطة بروتينات عائلة إصبع الزنك المرتبطة بعيدًا بـ CTCF (الشكل 4f والملف الإضافي 1: الجدول الإضافي 5).

يقال إن المجالات التي تشبه TAD البشرية والنباتية مرتبطة بأنماط جينية محددة [3 ، 9 ، 16]. في الدراسة الحالية ، قمنا بفحص مستويات مثيلة الحمض النووي (أي mCG و mCHG و mCHH) المحيطة بمجالات تشبه القمح TAD. أشار تحليلنا إلى أن حدود المجال الشبيهة بـ TAD تفتقر إلى ميثيلات CG و CHG (الشكل 5 أ) ، بما يتوافق مع نتائج تحقيق سابق لـ CS [16]. ومع ذلك ، تم إثراء حدود المجال التي تشبه TAD باستخدام مثيلة CHH. أثبتت دراسة سابقة أن مثيلة CHH ممثلة بشكل مفرط في التسلسلات المحيطة بالجينات في جينوم الذرة ، ربما لفرض الحدود بين الهيتروكروماتين والكروماتين الحقيقي [36]. وهكذا ، قمنا بفحص العلاقة بين توزيع مثيلة الحمض النووي وأنشطة الجينات في AK58. تم إثراء مثيلة CHH على ما يبدو في منطقة المروج (الشكل 5 ب) وكان مرتبطًا بشكل إيجابي بالنشاط الجيني (الشكل 5 ج). في النباتات ، يتم توجيه مثيلة CHH في الغالب بواسطة متواليات RNA صغيرة 24-nt (sRNA) أثناء عملية جينية فريدة للنباتات [37 ، 38]. وفقًا لذلك ، قمنا برسم ملفات تعريف تسلسل 24-nt sRNA المحيطة بالمجالات الشبيهة بـ TAD ، والتي كشفت عن نمط مثيلة CHH ثابت ، مع إثراء كبير في حدود المجال الشبيهة بـ TAD (الشكل 5 د). بشكل جماعي ، تشير هذه النتائج إلى ارتباط وثيق بين أنشطة الجينات ، وخصائص تسلسل الحمض النووي ، ومثيلة الحمض النووي ، و sRNAs ، وتشكيل المجال الشبيه بـ TAD.

لمحات عن مثيلة الحمض النووي DNA و RNAs الصغيرة في حدود المجال الشبيهة بـ TAD. أ توزيعات مثيلة الحمض النووي في ثلاثة سياقات (أي CG و CHG و CHH) تحيط بحدود المجال الشبيهة بـ TAD. تم تقدير الخلفية (الخط الأزرق) كما هو موصوف في الشكل 4 د. ب توزيعات مناطق عالية الميثيل في سمات جينومية مختلفة. ج متوسط ​​مثيلة CHH المحيطة بالجينات مجمعة حسب مستويات التعبير. TSS ، موقع بدء النسخ TES ، موقع نهاية النسخ. د توزيعات تسلسلات الحمض النووي الريبي الصغيرة 24-nt المحيطة بحدود المجال الشبيهة بـ TAD. ال ذ- يعرض المحور عدد مجموعات الحمض النووي الريبي 24-nt لكل 10 كيلو بايت. تم تقدير الخلفية (الخط الأزرق) كما هو موصوف في الشكل 4 د

السمات التنظيمية لحلقات الكروماتين

يُعزى تكوين TAD في الثدييات إلى عمليات بثق العروة [21 ، 22]. قمنا بتحليل مواضع حلقات الكروماتين (أي ، أزواج من المناطق ذات تواتر أعلى بكثير من جهات الاتصال مقارنة بالمناطق الواقعة بينهما). حددنا 17،786 زوجًا من المناطق المتفاعلة ، والتي يشار إليها فيما بعد باسم المراسي المحلية (الشكل 6 أ والملف الإضافي 1: الجدول التكميلي 6). كانت المسافة المتوسطة بين الأزواج الراسية المحلية حوالي 400 كيلو بايت (الشكل 6 ب). علاوة على ذلك ، كانت 74.3 ٪ من الأزواج الراسية المحلية موجودة داخل أو حول المجالات الشبيهة بـ TAD ، وتم ترجمة نصفها تقريبًا (69 ٪) داخل أجسام الجينات أو مناطق المروج (3 كيلوبايت في المنبع من موقع بدء النسخ) (ملف إضافي 2: إضافي تين. 3). في دراسة بشرية سابقة ، كانت الحلقات في المحفزات مرتبطة بشكل عام بالمعززات وزيادة نشاط الجينات [23]. وبالمثل ، لاحظنا أن الجينات القريبة من المراسي (& lt 3 كيلو بايت) تميل إلى التعبير عنها عند مستويات أعلى بكثير من الجينات الموجودة في أماكن أبعد (الشكل 6 ج). علاوة على ذلك ، تميل مستويات التعبير الجيني إلى الزيادة مع زيادة عدد الحلقات (الشكل 6 د). ولوحظت نتيجة مماثلة أيضًا باستخدام بيانات Hi-C التي تم إنشاؤها في CS [39] (ملف إضافي 2: الشكل التكميلي 4) ، ربما بسبب زيادة في عدد المعززات البعيدة.

ملامح الحلقات المحلية داخل الكروماتين. أ التداخل بين الحلقات والمجالات التي تشبه TAD. تشير الأسهم الموجودة على القطر العلوي إلى الحلقات داخل المجالات التي تشبه TAD أو عند الحدود. تشير النقاط الزرقاء على القطر السفلي إلى مواضع الحلقات المقابلة للأسهم. ب الكسر التراكمي للمسافة بين نقاط الربط للحلقات الصبغية. ال x-يُظهر المحور المسافة بين مراسي الحلقة ، في حين أن ذ- يمثل المحور جزء الحلقات الأقصر من طول معين على x-محور. ج توجد نسب من الجينات النشطة وغير النشطة في مكان قريب وبعيد من نقاط الربط. الفرق كبير على أساس ويلكوكسون تي اختبار، ص & lt 2e − 16. د تختلف مستويات التعبير عن الجينات في عدد الحلقات المتفاعلة


مناقشة

يوفر مسبار القلة الخاص بالكروموسوم طريقة قوية لتحديد كروموسوم معين في كل من الانقسام والانقسام الاختزالي في كوكوميس الأنواع [30]. أظهرت تجربتنا أيضًا أن مسبار oligo يعتمد على تسلسل a جابونيكا الأرز ، يمكن استخدامه لتحديد الكروموسوم 9 في كليهما جابونيكا و إنديكا أرز. هذا المسبار هو أيضًا أداة مفيدة لوصف الاختلافات في الكروموسومات ذات الصلة. في هذه الدراسة ، تم استخدام مجموعة oligo الخاصة بالكروموسوم 9 لتوصيف الاختلافات في الكروموسوم 9 في المسوخات المختلفة. يبدو أن هذا النظام أكثر كفاءة وموثوقية من الطرق التقليدية القائمة على الواسمات للكشف عن تباين الكروموسومات. على سبيل المثال ، سيكون من الصعب توصيف المتساوي الكروموسوم المزدوج 9S في السطر YN6089 (الشكل 4) باستخدام الطرق التقليدية القائمة على العلامات لأن وجود ست نسخ من 9S في هذا الخط سيعقد تفسير البيانات المستندة إلى العلامة.

كان ذراعي الكروموسوم القصير الإضافي يحتويان على إشارات الكروموسوم 9 في السطر المتحور ، YN6077. ومع ذلك ، تم اكتشاف إشارة 45S rDNA فقط في أحد طرفي هذا الكروموسوم. الذراع بدون 45S rDNA في هذا الكروموسوم قصير جدًا. لقد توقعنا تفسيرًا محتملاً لحدوث الذراع القصيرة استنادًا إلى حقيقة أن هذا المتحور مشتق من ثلاثي الذرة 9. وقد يكون جزءًا من الذراع الطويلة أو القصيرة للكروموسوم 9. علاوة على ذلك ، قد يكون لإعادة ترتيب السنترومير حدث أيضًا في هذا الكروموسوم القصير. لتحديد مكونات هذا الكروموسوم ، يمكن استخدام مجسات الكروموسوم 9 الخاصة بالذراع أو المجسات الخاصة بالجزء الصغير في الدراسات المستقبلية. بالطبع ، مع استمرار تحسن التكنولوجيا الخاصة بالتهجين الجيني المقارن القائم على المصفوفة ، يمكننا الاستمرار في تحسين قدرتنا على تحديد تباين عدد النسخ الصبغية في الأرز والأنواع النباتية الأخرى بشكل أسرع وأكثر دقة [53 ، 54].

يمكن استخدام طلاء الكروموسوم القائم على القلة للكشف عن الكروموسومات أو الأجزاء الصبغية في مخزون البلازما الجرثومية. تم استخدام هذا النهج بنجاح لطلاء الكروموسومات المتجانسة من عدة ثنائية الصبغيات ومتعددة الصبغيات كوكوميس الأنواع التي تباعدت عن الخيار حتى 12 مليون سنة مضت. يمكن رصد اقتران كروموسوم الخيار مع كروموسوم متماثل معين من الأنواع البرية في الهجين [30 ، 31]. في الدراسة الحالية ، يقوم المسبار الخاص بالكروموسوم 9 على أساس أ جابونيكا أظهر الأرز أيضًا إشارات مماثلة للكروموسوم 9 بوصة O. eichingeri (ج الجينوم). يشير هذا إلى وجود تشابه في التسلسل في الكروموسوم 9 بين يا ساتيفا و O. eichingeri. وهو يتفق مع النتيجة التي يا ساتيفا و O. أوفيسيناليس يشترك في درجة عالية من التركيب من علامات RFLP [55]. ومع ذلك ، فإن إشارات FISH لكل من مجسات oligo و 45S rDNA على الكروموسوم 9 بوصة O. eichingeri كانت أضعف بكثير من تلك الموجودة في يا ساتيفا، مما يشير إلى حدوث بعض التمايز بين O. eichingeri و يا ساتيفا [35]. وبالتالي ، يمكن استخدام مسبار oligo الخاص بالكروموسوم هذا لتتبع اقتران الكروموسوم المتماثل في الهجينة المشتقة من يا ساتيفا و O. eichingeri. ومع ذلك ، ما إذا كان هذا المسبار قادرًا على التمييز الفعال للكروموسوم 9 بين جينومات الأرز الأخرى ومراقبة اقتران الكروموسوم المتماثل في الهجينة غير المتجانسة يظل بعيد المنال.


قاعدة بيانات الأمراض النادرة

تتقدم NORD بامتنان إلى البروفيسور Agnès Linglart ، طب الغدد الصماء للأطفال والسكري ، المركز المرجعي للأمراض الأيضية النادرة للكالسيوم والفوسفور ، مستشفى Bicêtre ، فرنسا ، للمساعدة في إعداد هذا التقرير.

مرادفات Acrodysostosis

  • تضخم الغدة الدرقية مع أو بدون مقاومة الهرمونات
  • متلازمة أركليس جراهام
  • متلازمة ماروتو مالاموت

مناقشة عامة

تَعَظُّمُ الأَكْرَاء هو اضطراب وراثي نادر يتميز بتشوهات هيكلية وتأخر في النمو وقصر القامة وملامح وجه مميزة ناتجة جزئيًا عن نقص النمو (نقص التنسج) في بعض عظام الوجه ، خاصةً تلك الموجودة في الجزء الأوسط من الوجه. من الأعراض المميزة صغر اليدين والقدمين بشكل غير طبيعي بأصابع أصابع وأصابع قصيرة وعنيدة قد تؤثر على كل أو بعض أصابع اليدين والقدمين. يعاني بعض الأطفال المصابين بدرجات متفاوتة من الإعاقة الذهنية لدى الأطفال الآخرين ، ولا يتأثر ذكاء الأطفال. يعاني بعض الأطفال من مقاومة لهرمونات معينة ، مما يعني أن أنسجة الجسم لا تستجيب للهرمون المعني على الرغم من مستويات النشاط الطبيعية أو المرتفعة للهرمون. قد يكون سبب تعظم التضيق هو طفرات في جين PRKAR1A (النوع 1) أو جين PDE4D (النوع 2). عادة ما تحدث هذه الطفرات بشكل متقطع دون وجود تاريخ عائلي إيجابي. من المحتمل أن توجد أشكال إضافية من ترقق الشرايين ناتجة عن طفرات جينية لم يتم التعرف عليها بعد.

علامات وأعراض أمبير

على الرغم من أن الباحثين تمكنوا من تحديد متلازمة واضحة تتميز بأعراض مميزة أو أعراض & # 8220core & # 8221 ، إلا أن الكثير عن الاضطراب غير مفهوم تمامًا. هناك العديد من العوامل ، بما في ذلك العدد الصغير للحالات التي تم تحديدها ، ونقص الدراسات السريرية الكبيرة ، وإمكانية تأثير جينات أخرى على الاضطراب ، مما يمنع الأطباء من تطوير صورة كاملة للأعراض المصاحبة والتكهن. لذلك ، من المهم ملاحظة أن الأفراد المصابين قد لا يعانون من جميع الأعراض التي تمت مناقشتها أدناه. يجب على الآباء التحدث إلى أطباء أطفالهم والفريق الطبي حول حالتهم المحددة والأعراض المرتبطة بها والتشخيص العام.

تشمل التشوهات الهيكلية التي تتميز بها تضخم العظام عظام غير طبيعية قصيرة ومشوهة (خلل التنسج) في اليدين والقدمين. تتسبب عظام خلل التنسج هذه في أن تكون اليدين والقدمين صغيرة بشكل غير طبيعي مع وجود أصابع وأصابع أصابع وأصابع قصيرة وعنيدة (شديدة في الأصابع). في بعض الأفراد ، قد يؤثر الضيق على إصبع أو إصبعين و / أو أصابع فقط. غالبًا لا تتأثر أصابع القدم الكبيرة ، أو يمكن أن تكون كبيرة بشكل غير طبيعي. يتم الكشف عن تشوهات اليدين والقدمين في مرحلة مبكرة من الطفولة (خلقي). يعد تقصير العظام الطويلة أمرًا شائعًا ويمكن أن يؤدي إلى قصر القامة.

تشمل التشوهات الهيكلية الإضافية تشوهات العمود الفقري مثل الانحناء غير الطبيعي للعمود الفقري (مثل الجنف أو الحداب) ، وخطر تضيق العمود الفقري ، وهي حالة تتميز بتضيق (تضيق) المسافات داخل القناة الشوكية ، أو قنوات جذر العصب الفقري ، أو العظام من العمود الفقري. قد يعاني الأفراد المصابون من خدر أو ألم في أسفل الظهر و / أو الساقين. يتطور خلل التنسج الغضروفي ويصبح أكثر وضوحًا بمرور الوقت.

غالبًا ما يكون لدى الأفراد الذين يعانون من تضخم الغدة الدرقية ملامح وجه مميزة بما في ذلك تخلف الفك العلوي (نقص تنسج الفك العلوي) ونقص نمو عظم الأنف (نقص تنسج الأنف) بحيث يكون الأنف صغيرًا بشكل غير طبيعي وقد يكون جسر الأنف مسطحًا أو مكتئبًا. في بعض الحالات ، يتم تقريب طرف الأنف (بصلي الشكل) وتتجه الخياشيم إلى الأعلى مما يعطي مظهر أنف مقلوب (فتحة مقلوبة). قد يظهر عظم الفك السفلي (الفك السفلي) بارزًا بشكل غير طبيعي. يمكن أن تشمل الميزات الإضافية تباعدًا كبيرًا بين العينين (فرط التباعد) ، وطيًا إضافيًا للجلد على جانبي الأنف قد يغطي الزوايا الداخلية للعينين (الطيات اللاصقة) ، وفشل الأسنان العلوية والسفلية في الالتقاء بشكل صحيح (سوء الإطباق) ، وآذان منخفضة.

قد يُظهر بعض الأفراد المتأثرين إعاقة ذهنية خفيفة إلى متوسطة ويواجهون تأخيرات في اكتساب المهارات التي تتطلب التنسيق العقلي والحركي (تأخيرات نفسية حركية) ، وصعوبات في التعلم ، وتأخيرات في تعلم المشي والتحدث.

عادة ما يتأثر النمو قبل الولادة (النمو قبل الولادة) بشدة ويولد الأطفال الصغار في عمر الحمل. Mild to moderate growth delays after birth may also occur and affected individuals are often below average height for their age (short stature). A great part of the height deficit is due to the lack of the pubertal growth spurt.

Some individuals develop resistance to multiple hormones such as parathyroid hormone and thyroid-stimulating hormone. Resistance means that although the hormones are present in normal -or even high- levels, the tissues of the body do not fully respond to their presence or effects. In most patients with hormone resistance, the rise of the circulating level of the hormone is sufficient to induce the expected effect of the hormone (for example, the rise in parathyroid hormone will allow the body to maintain a normal serum calcium level). Under certain conditions, individuals may develop symptoms similar to those seen in individuals with deficiency of these hormones.

Additional physical findings have been reported in individuals with acrodysostosis including repeated middle ear infections (otitis media), hearing loss, obesity, skin lesions that are flesh-colored, brown or black (pigmented nevi), blue eyes, and red or blond hair. Affected individuals may eventually develop arthritic changes in the hands which can lead to problems moving the hands with skill and coordination (manual dexterity). In some affected males the opening of the urethra is on the underside of the penis rather than the tip (hypospadias) and/or testes may fail to descend into the scrotum (cryptorchidism).

Certain metabolic and cardiovascular manifestations have also been reported in acrodysostosis including high blood pressure (hypertension). Some reports suggest that affected individuals are at an increased risk for narrowing of the blood vessels (vascular stenosis).

Individuals with acrodysostosis type 1 appear to be more likely to develop hormone resistance. Individuals with acrodysostosis type 2 are more likely to have intellectual disability and characteristic facial features. Some recent cases described in the medical literature suggest that hormone resistance is more common in individuals with acrodysostosis type 2 than previously believed.

Causes

Acrodysostosis is caused by a mutation in either the PRKAR1A gene or the PDE4D gene. Genes provide instructions for creating proteins that play a critical role in many functions of the body. When a mutation of a gene occurs, the protein product may be faulty, inefficient, or absent. Depending upon the functions of the particular protein, this can affect many organ systems of the body, including the brain.

In many cases, these gene mutations are believed to occur as a new (sporadic or de novo) mutations, which means that a gene mutation has occurred at the time of the formation of the egg or sperm for that child only, and no other family member will be affected. The disorder is usually not inherited from or “carried” by a healthy parent. However, dominant inheritance (where a trait is transmitted from either an affected mother or father to their child) has been documented in acrodysostosis type 2.

Genetic diseases are determined by the combination of genes for a particular trait that are on the chromosomes received from the father and the mother. Dominant genetic disorders occur when only a single copy of an abnormal gene is necessary for the appearance of the disease. The abnormal gene can be inherited from either parent, or can be the result of a new mutation (gene change) in the affected individual. The risk of passing the abnormal gene from affected parent to offspring is 50% for each pregnancy regardless of the gender of the resulting child.

Investigators have determined that the PRKAR1A gene is located on the long arm (q) of chromosome 17 (17q24.2) and that the PDE4D gene is located on the long arm of chromosome 5 (5q11.2-q12.1). Chromosomes, which are present in the nucleus of human cells, carry the genetic information for each individual. Human body cells normally have 46 chromosomes. Pairs of human chromosomes are numbered from 1 through 22 and the sex chromosomes are designated X and Y. Males have one X and one Y chromosome and females have two X chromosomes. Each chromosome has a short arm designated “p” and a long arm designated “q”.

The PRKAR1A and PDE4D genes both create (encode) proteins that play a key role in the cAMP signaling pathway. A signaling pathway is the series of chemical processes by which certain cell activities are controlled and managed. The cAMP signaling pathway is essential for the proper formation of bone (skeletogenesis) and for the action of many hormones including the parathyroid hormone and the thyroid stimulating hormone. Mutations in these genes modify the function of the specific protein product, which ultimately leads to the symptoms of acrodysostosis.

Affected Populations

Acrodysostosis affects males and females in equal numbers. The disorder is present at birth (congenital) but may not be apparent until years after birth. The exact incidence and prevalence of the disorder is unknown. Because many cases can go misdiagnosed or undiagnosed, determining the true frequency of acrodysostosis in the general population is difficult.

Related Disorders

Symptoms of the following disorders can be similar to those of acrodysostosis. Comparisons may be useful for a differential diagnosis.

Albright hereditary osteodystrophy (AHO) is a rare disorder characterized by short stature, an unusually round face, abnormally short fingers (brachydactyly), and/or the development of bony growths (osseous plaques) on the surface of the skin but not in the deep connective tissue. These growths may spread to the lower level of the skin as well (subcutaneous ossification). Other symptoms may include mild intellectual disability and obesity. AHO may be isolated or associated with hormone resistance, such as parathyroid hormone resistance which manifests as abnormally low levels of calcium in the blood (hypocalcemia). Therefore, symptoms of pseudohypoparathyroidism include weakness, muscle cramps, excessive nervousness, headaches, and/or abnormal sensations such as tingling, burning, and numbness of the hands. The association of AHO and hormone resistance is termed pseudohypoparathyroidism type 1A. AHO (sometimes called pseudopseudohypoparathyroidism or PPHP) and PHP1A are caused by loss of function mutations of the same gene (GNAS). GNAS encodes the alpha stimulatory subunit of the G-proteins that are needed to properly respond to parathyroid hormone and other hormones. Each condition can be inherited in an autosomal dominant manner. However, isolated AHO (PPHP) is inherited from fathers whereas PHP1A is inherited from mothers. (For more information on this disorder, choose “Albright” as your search term in the Rare Disease Database.)

5q12.1-haploinsufficiency syndrome is an extremely rare disorder that has only been described in several individuals. These individuals have structural chromosome abnormalities (e.g. deletions) that involve the PDE4D gene, resulting in half the normal production of the protein product of that gene (haploinsufficiency). The symptoms of these individuals were extremely similar to those seen in individuals with acrodysostosis type 2 including underdevelopment of certain facial bones, brachydactyly, and intellectual disability.

2q37 microdeletion syndrome is a rare disorder characterized by a broad range of signs and symptoms. Affected individuals often develop varying degrees of intellectual disability, abnormal short bones in the fingers and hands (brachymetaphalangy), short stature, obesity, and distinctive facial features. Additional symptoms include diminished muscle tone (hypotonia), joint abnormalities, abnormal sideways curvature of the spine (scoliosis), and autism spectrum disorder. Some affected individuals may have congenital heart disease, seizures, central nervous system abnormalities, hernias, gastrointestinal abnormalities, and kidney (renal) malformations. Parathyroid hormone resistance was described in few cases. 2q37 microdeletion syndrome is caused by a small loss of genetic material on the long arm (q) of chromosome 2. The specific gene(s) involved in this disorder are not known.

Diagnosis

A diagnosis of acrodysostosis is based upon identification of characteristic symptoms, a detailed patient history, a thorough clinical evaluation and a variety of specialized tests including X-rays.

Clinical Testing and Workup

Prenatal fetal ultrasonography, an exam in which reflected sound waves create an image of the developing fetus, may potentially reveal intrauterine growth retardation and short long bones that are compatible with the diagnosis of acrodysostosis. However, no specific antenatal signs have been isolated.

Some symptoms of acrodysostosis may be obvious at birth such as characteristic facial features and growth retardation. Traditional x-ray studies may reveal abnormally short bones in the hands and feet and premature fusion of the end portions (epiphyses) of certain bones of the hands, feet, and elbows. The appearance of spots on the epiphyses (stippling) may also be detected by traditional x-ray.

In some cases, molecular genetic testing can confirm a diagnosis of acrodysostosis. Molecular genetic testing can detect mutations in one of the two specific genes known to cause the disorder, but is available only as a diagnostic service at specialized laboratories.

العلاجات القياسية

The treatment of acrodysostosis is directed toward the specific symptoms that are apparent in each individual. Treatment may require the coordinated efforts of a team of specialists. Pediatricians, specialists who diagnose and treat skeletal abnormalities (orthopedists), specialists who diagnose and treat hormonal imbalance (pediatric endocrinologists), orthopedic surgeons, specialists who diagnose, prevent, and/or treat abnormalities of the teeth (orthodontists), neurologists, ophthalmologists, physical therapists, and other health care professionals may need to systematically and comprehensively plan an affected child’s long-term treatment.

There are no standardized treatment protocols or guidelines for affected individuals. Due to the rarity of the disease, there are no treatment trials that have been tested on a large group of patients. Various treatments have been reported in the medical literature as part of single case reports or small series of patients. Treatment trials would be very helpful to determine the long-term safety and effectiveness of specific medications and treatments for individuals with acrodysostosis.

Specific therapies for the treatment of acrodysostosis are symptomatic and supportive. Surgery may be performed to correct specific abnormalities such as underdeveloped (hypoplastic) and/or abnormally prominent jaws (prognathism). In some cases, dental braces may be required to correct misaligned teeth (malocclusion). In addition, in some cases, physical therapy may also be required. Thyroid hormone supplementation and vitamin D supplements may contribute to improve growth and prevent obesity.

Early intervention is important to ensure that children with acrodysostosis reach their full potential. Special services that may be beneficial to affected children may include special remedial education, social support, and/or other medical, social, and/or vocational services.

Investigational Therapies

Information on current clinical trials is posted on the Internet at www.clinicaltrials.gov. All studies receiving U.S. government funding, and some supported by private industry, are posted on this government web site.

For information about clinical trials being conducted at the NIH Clinical Center in Bethesda, MD, contact the NIH Patient Recruitment Office:

For information about clinical trials sponsored by private sources, in the main, contact:

For more information about clinical trials conducted in Europe, contact: https://www.clinicaltrialsregister.eu/

موارد

(Please note that some of these organizations may provide information concerning certain conditions potentially associated with this disorder [e.g., short stature, craniofacial abnormalities, etc.].)

Supporting Organizations

    • Institute of Genetic Medicine
    • Newcastle University
    • Newcastle upon Tyne, NE1 3BZ United Kingdom
    • Phone: 441612755642
    • Email: [email protected]
    • Website: http://www.esdn.org
    • PO Box 8126
    • Gaithersburg, MD 20898-8126
    • Phone: (301) 251-4925
    • Toll-free: (888) 205-2311
    • Website: http://rarediseases.info.nih.gov/GARD/
    • 250 El Camino Real Suite 201
    • Tustin, CA 92780
    • Phone: (714) 368-3689
    • Toll-free: (888) 572-2001
    • Email: [email protected]
    • Website: http://www.lpaonline.org/
    • 4200 Cantera Dr. #106
    • Warrenville, IL 60555
    • Phone: (630) 836-8200
    • Toll-free: (800) 362-4423
    • Email: [email protected]
    • Website: http://www.magicfoundation.org
    • Information Clearinghouse
    • One AMS Circle
    • Bethesda, MD 20892-3675 USA
    • Phone: (301) 495-4484
    • Toll-free: (877) 226-4267
    • Email: [email protected]
    • Website: http://www.niams.nih.gov/
    • PO Box 5137
    • Yeovil, BA20 9FF United Kingdom
    • Phone: (300) 111-1970
    • Email: [email protected]
    • Website: http://www.restrictedgrowth.co.uk

    مراجع

    Trembath RC, Amin K. Acrodysostosis. In: NORD Guide to Rare Disorders. Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia, PA. 2003:146.

    Lindstrand A, Grigelioniene G, Nilsson D, et al. Different mutations in PDE4D associated with developmental disorders with mirror phenotypes. J Med Genet. 201451:45-54. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24203977

    Muhn F, Klopocki E, Graul-Neumann L, et al. Novel mutations of the PRKAR1A gene in patients with acrodysostosis. Clin Genet. 201384-531-538. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23425300

    Lynch DC, Dyment DA, Huang L, et al. Identification of novel mutations confirms PDE4D as a major gene causing acrodysostosis. Hum Mutat. 201334:97-102. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23033274

    Linglart A, Fryssira H, Hiort O, et al. PRKAR1A and PDE4D mutations cause acrodysostosis but two distinct syndromes with or without GPCR-signaling hormone resistance. J Clin Endocrinol Metab. 201297:E2328-2338. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23043190

    Nagasaki K, Iida T, Sato H, et al. PRKAR1A mutation affecting cAMP-mediated G protein-coupled receptor signaling in a patient with acrodysostosis and hormone resistance. J Clin Endocrinol Metab. 201297:E1808-18-13. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22723333

    Michot C, Le Goff C, Goldenberg A, et al. Exome sequencing identifies PDE4D mutations as another cause of acrodysostosis. Am J Hum Genet. 201290:40-745. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3322219/

    Silve C, Le-Stunff C, Motte E, et al. Acrodysostosis syndromes. Bonekey Rep. 20121:225. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3868876/

    Linglart A, Menguy C, Couvineau A, et al. Recurrent PRKAR1A mutation in acrodysostosis with hormone resistance. N Engl J Med. 2011364:2218-2226. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21651393

    McKusick VA., ed. Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM). Baltimore. MD: The Johns Hopkins University Entry No:101800 Last Update:03/05/2014. Available at: http://omim.org/entry/101800 Accessed August 5, 2014.

    McKusick VA., ed. Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM). Baltimore. MD: The Johns Hopkins University Entry No:614613 Last Update:03/05/2014. Available at: http://omim.org/entry/614613 Accessed August 5, 2014.

    Le Merrer M. Acrodysostosis. Orphanet Encyclopedia, April 2005. Available at: http://www.orpha.net/ Accessed August 5, 2014.

    Years Published

    The information in NORD&rsquos Rare Disease Database is for educational purposes only and is not intended to replace the advice of a physician or other qualified medical professional.

    The content of the website and databases of the National Organization for Rare Disorders (NORD) is copyrighted and may not be reproduced, copied, downloaded or disseminated, in any way, for any commercial or public purpose, without prior written authorization and approval from NORD. Individuals may print one hard copy of an individual disease for personal use, provided that content is unmodified and includes NORD&rsquos copyright.

    National Organization for Rare Disorders (NORD)
    55 Kenosia Ave., Danbury CT 06810 &bull (203)744-0100


    What to know about Robertsonian translocation

    Robertsonian translocation is the most common form of chromosomal translocation in humans. It means that two chromosomes, the structures that make up a person’s DNA, join together in an abnormal way.

    About 1 in 1,000 people are born with a Robertsonian translocation.

    The condition does not necessarily cause any symptoms, but some people with it may face difficulties having a family. Read on to find out more.

    Share on Pinterest Robertsonian translocation does not always cause symptoms.

    Every person has a unique DNA code that exists inside the nucleus of every cell of their body. The DNA tells each cell how to divide and multiply.

    DNA exists in thread-like structures that scientists call chromosomes.

    These threads have two sections called the ‘p arm’ and the ‘q arm.’ The ‘p arm’ is also known as the ‘short arm’ while the ‘q arm’ is known as the ‘long arm’.

    The two chromosomal arms vary in length and meet at a point known as the centromere.

    An acrocentric chromosome is one where the centromere is very close to one end of the ‘thread.’ This makes one of the arms very short. Chromosomes 13, 14, 15, 21, and 22 are acrocentric in humans.

    In Robertsonian translocation, the two long arms of two separate acrocentric chromosomes fuse to create one chromosome. The short arms are usually lost. This is sometimes called centric-fusion translocation.

    Chromosomes 13 and 14, 13 and 21, or 21 and 22 fusing are the most common forms of Robertsonian translocation.

    Robertsonian translocation does not always cause health problems, and many people will never know they have it. They will usually live as long and healthy a life as their peers, providing there are no other health complications.

    That said, in some cases, when Robertsonian translocation results in people having extra genetic material in their bodies, the translocation can lead to genetic disorders.

    These include the following:

    Trisomy 13

    Around 1 in 16,000 babies are born with trisomy 13. It is also called Patau syndrome.

    Trisomy 13 usually occurs when people have three, rather than two, copies of chromosome 13. It can also happen when chromosome 13 fuses to another chromosome.

    Trisomy 13 can cause physical abnormalities, such as extra fingers or toes, an opening in the lip, or cleft lip, or an opening in the roof of the mouth, or cleft palate.

    • intellectual disability
    • heart defects
    • brain or spinal cord abnormalities
    • small or poorly developed eyes
    • weak muscles

    Most babies born with trisomy 13 die within the first days or weeks of life. Only 5–10% of children with the condition will live past their first year.

    Translocation Down syndrome

    Around 5,300 babies are born with Down syndrome in the United States each year. Down syndrome occurs in around 1 in 800 newborns.

    Most cases are caused by having three rather than two copies of chromosome 21. Experts call this trisomy 21.

    Sometimes, Down syndrome occurs when part of chromosome 21 fuses with another chromosome. Scientists call this translocation Down syndrome, which accounts for just 3–4% of cases.

    The condition results in mild to moderate intellectual disability and a characteristic facial appearance. Heart defects affect around 50% or less of people with Down syndrome. Some can also experience digestive abnormalities.


    A level biology Q

    Hi here's your answer - the two alleles should lie adjacent to each other on each member of a homologous pair - Figure 1 tells you that the locus of the gene is on the short arm of the middle chromosome pair - you can tell from the relative lengths of the short and long arms that you need the middle homologous pair [the third pair is very short, so you can easily discount it].

    Because it states that this is meiosis, you know that the chromosomes are moving to each pole NOT the chromatids as this is Meiosis I NOT Meiosis II. It is in the former that reduction to the haploid number occurs [the latter is v similar to two sets of mitosis].

    Hope this clarifies things for you.

    (Original post by macpatgh-Sheldon)
    Hi here's your answer - the two alleles should lie adjacent to each other on each member of a homologous pair - Figure 1 tells you that the locus of the gene is on the short arm of the middle chromosome pair - you can tell from the relative lengths of the short and long arms that you need the middle homologous pair [the third pair is very short, so you can easily discount it].

    Because it states that this is meiosis, you know that the chromosomes are moving to each pole NOT the chromatids as this is Meiosis I NOT Meiosis II. It is in the former that reduction to the haploid number occurs [the latter is v similar to two sets of mitosis].

    Hope this clarifies things for you.

    "- you can tell from the relative lengths of the short and long arms that you need the middle homologous pair [the third pair is very short, so you can easily discount it]." [from my first answer]

    At A level biology, ALWAYS read the Q carefully twice [general tip] - if you look at Figure 1 properly, you will see that the locus for the gene in Q is marked as being near the middle of the short arm of the top left pair, yeah? [this pair is fairly long, AND the short arms ARE CLEARLY MUCH SHORTER THAN THE LONG ARMS, with me?

    NOW if you look at Figure 2, ONLY the middle pair has such a configuration, agreed? [remember that the morphology of specific chromosomes in a named species is constant, so that lengths of short and long arms DO NOT RANDOMLY CHANGE their relative lengths or appearance [although oc during crossing over [one of the main reasons for immense variation in nature, which enables evolution thru natural selection, the others being independent assortment of homologous chromosomes and random fertilization], INDIVIDUAL alleles DO EXCHANGE between the members of a homologous pair]

    If you look at the lengths of the short and long arms in each of the three chromosome pairs in Figure 1, then you will see that the one on top right is very small with v short arms [both long and short are similar in length, probably XX [I would guess that this organism is a female cos both members of this very short pair are similar in appearance [X and Y chromosomes are quite different in appearance from each other, so unlikely to be XY]]], so you know you do not need the top one in Figure 2

    AND:
    the bottom one in BOTH figures are much longer than the top one, BUT THE LENGTHS OF THE SHORT AND LONG ARMS are nearly the same, so you do not need to label the bottom one in Figure 2.


    Identification of Chromosomes and Karyotypes

    A karyotype depicts the number, size, and any abnormalities of the chromosomes in an organism.

    أهداف التعلم

    Describe a normal human karyotype and discuss the various abnormalities that can be detected using this technique

    الماخذ الرئيسية

    النقاط الرئيسية

    • A normal human karyotype contains 23 pairs of chromosomes: 22 pairs of autosomes and 1 pair of sex chromosomes, generally arranged in order from largest to smallest.
    • The short arm of a chromosome is referred to as the p arm, while the long arm is designated the q arm.
    • To observe a karyotype, cells are collected from a blood or tissue sample and stimulated to begin dividing the chromosomes are arrested in metaphase, preserved in a fixative and applied to a slide where they are stained with a dye to visualize the distinct banding patterns of each chromosome pair.
    • A karyotype can be used to visualize abnormalities in the chromosomes, such as an incorrect number of chromosomes, deletions, insertions, or translocations of DNA.

    الشروط الاساسية

    • autosome: any chromosome other than sex chromosomes
    • karyotype: the observed characteristics (number, type, shape etc) of the chromosomes of an individual or species
    • translocation: a transfer of a chromosomal segment to a new position, especially on a nonhomologous chromosome

    Identification of Chromosomes

    The isolation and microscopic observation of chromosomes forms the basis of cytogenetics and is the primary method by which clinicians detect chromosomal abnormalities in humans. A karyotype is the number and appearance of chromosomes. To obtain a view of an individual’s karyotype, cytologists photograph the chromosomes and then cut and paste each chromosome into a chart, or karyogram, also known as an ideogram.

    In a given species, chromosomes can be identified by their number, size, centromere position, and banding pattern. In a human karyotype, autosomes or “body chromosomes” (all of the non–sex chromosomes) are generally organized in approximate order of size from largest (chromosome 1) to smallest (chromosome 22). However, chromosome 21 is actually shorter than chromosome 22. This was discovered after the naming of Down syndrome as trisomy 21, reflecting how this disease results from possessing one extra chromosome 21 (three total). Not wanting to change the name of this important disease, chromosome 21 retained its numbering, despite describing the shortest set of chromosomes. The X and Y chromosomes are not autosomes and are referred to as the sex chromosomes.

    The chromosome “arms” projecting from either end of the centromere may be designated as short or long, depending on their relative lengths. The short arm is abbreviated p (for “petite”), whereas the long arm is abbreviated q (because it follows “p” alphabetically). Each arm is further subdivided and denoted by a number. Using this naming system, locations on chromosomes can be described consistently in the scientific literature.

    Although Mendel is referred to as the “father of modern genetics,” he performed his experiments with none of the tools that the geneticists of today routinely employ. One such powerful cytological technique is karyotyping, a method in which traits characterized by chromosomal abnormalities can be identified from a single cell. To observe an individual’s karyotype, a person’s cells (like white blood cells) are first collected from a blood sample or other tissue. In the laboratory, the isolated cells are stimulated to begin actively dividing. A chemical called colchicine is then applied to cells to arrest condensed chromosomes in metaphase. Cells are then made to swell using a hypotonic solution so the chromosomes spread apart. Finally, the sample is preserved in a fixative and applied to a slide.

    The geneticist then stains chromosomes with one of several dyes to better visualize the distinct and reproducible banding patterns of each chromosome pair. Following staining, the chromosomes are viewed using bright-field microscopy. A common stain choice is the Giemsa stain. Giemsa staining results in approximately 400–800 bands (of tightly coiled DNA and condensed proteins) arranged along all of the 23 chromosome pairs. An experienced geneticist can identify each chromosome based on its characteristic banding pattern. In addition to the banding patterns, chromosomes are further identified on the basis of size and centromere location. To obtain the classic depiction of the karyotype in which homologous pairs of chromosomes are aligned in numerical order from longest to shortest, the geneticist obtains a digital image, identifies each chromosome, and manually arranges the chromosomes into this pattern.

    A human karyotype: This karyotype is of a male human. Notice that homologous chromosomes are the same size, and have the same centromere positions and banding patterns. A human female would have an XX chromosome pair instead of the XY pair shown.

    At its most basic, the karyotype may reveal genetic abnormalities in which an individual has too many or too few chromosomes per cell. Examples of this are Down Syndrome, which is identified by a third copy of chromosome 21, and Turner Syndrome, which is characterized by the presence of only one X chromosome in women instead of the normal two. Geneticists can also identify large deletions or insertions of DNA. For instance, Jacobsen Syndrome, which involves distinctive facial features as well as heart and bleeding defects, is identified by a deletion on chromosome 11. Finally, the karyotype can pinpoint translocations, which occur when a segment of genetic material breaks from one chromosome and reattaches to another chromosome or to a different part of the same chromosome. Translocations are implicated in certain cancers, including chronic myelogenous leukemia.

    During Mendel’s lifetime, inheritance was an abstract concept that could only be inferred by performing crosses and observing the traits expressed by offspring. By observing a karyotype, today’s geneticists can actually visualize the chromosomal composition of an individual to confirm or predict genetic abnormalities in offspring, even before birth.


    Genetics of PD

    The DNA in almost every cell of your body provides the template for making a human being. All the necessary information is encoded in that amazing molecule. The basic foundations of that blueprint are the ‘nucleotides’ – which include the familiar A, C, T & Gs – that form pairs (called ‘base pairs’) and which then join together in long strings of DNA that we call ‘chromosomes’.

    The basics of genetics. Source: CompoundChem

    If DNA provides the template for making a human being, it is the small variations in our individual DNA that ultimately makes each of us unique. And these variations come in different flavours: some can simply be a single mismatched base pair (also called a point-mutation or single nucleotide variant), while others are more complicated such as repeating copies of multiple base pairs.

    Lots of different types of genetic variations. Source: Nature

    Most of the variants that we have that define who we are, we have had since conception. These are called ‘germ line’ mutations, while those that we pick up during life and that are usually specific to a particular tissue or organ in the body (such as the liver or blood), are called ‘somatic’ mutations.

    In some cases, a variant has to be provided by both the parents for a condition to develop, this is called an ‘أutosomal recessive‘ disease while in other cases only need a copy of the variant to be provided by one of the parents (an ‘autosomal dominant’ disease).

    Autosomal dominant vs recessive. المصدر: ويكيبيديا

    Many of these tiny genetic changes infer benefits, while other variants can result in changes that are of a more serious nature.

    ال ز enetics of Parkinson’s disease

    Approximately 15% of people with Parkinson disease have a family history of the condition – a grandfather, an aunt or cousin.

    About 10-20% of Parkinson’s disease cases can be accounted for by genetic variations that infer a higher risk of developing the condition. In people with ‘juvenile-onset’ (diagnosed under the age 20) or ‘early-onset’ Parkinson’s disease (diagnosed under the age 40), genetic variations can account for the majority of cases, while in later onset cases (>40 years of age) the frequency of genetic variations is more variable.

    For a very good review of the genetics of Parkinson’s disease – click here.

    There are definitely regions of DNA in which genetic variations can increase one’s risk of developing Parkinson’s disease. These regions are referred to as PARK genes.

    The PARK ز enes
    We currently know of 23 regions of DNA that contain mutations associated with Parkinson’s disease, which have been given the name of PARK genes. The region does not always refer to a particular gene, for example in the case of our old friend alpha synuclein, there are two PARK gene regions within the stretch of DNA that encodes alpha synuclein. So please don’t think of each PARK genes as one particular gene.

    In addition, there can be multiple genetic variations within a PARK gene that can infer risk of developing Parkinson’s disease. The increased risk is not always the result of one particular mutation within a PARK gene region.

    A note re g ardin g the determination of chromosomal location:

    Determining chromosomal location of a PARK gene – the exact location of a PARK gene might be written as 𔄛p22.1”. But what does this actually mean?

    The 𔄛” means chromosome 3, the “p” means p-arm (short arm) while q indicates the long arm of the chromosome. And the 󈬆” refers to “region 2, band 2”. This is read as “two two”, not as “twenty-two”. Last 𔄙” represents “sub-band 1”.

    Determination of genetic location. المصدر: ويكيبيديا

    The list of PARK g enes:

    Here is a list of genetic regions where variants within have been shown in increase the risk of developing Parkinson’s disease:

    PARK1 – caused by autosomal dominant mutation (that is to say, just one copy of the variant DNA must be present) in the alpha-synuclein gene on chromosome 4q21-q22 (Gene name: SNCA Gene ID: 6622), resulting in an early onset form of Parkinson’s disease (diagnosis before age 40).

    PARK2 – caused by an autosomal recessive mutation (that is to say, two copies of the variant DNA must be present) in the Parkin gene on chromosome 6q25.2–q27 (Gene name: PRKN Gene ID: 5071), resulting in a higher risk of juvenile onset, atypical form of Parkinson’s disease, or a classical, late-onset form of the condition.

    PARK3 – caused by autosomal dominant mutation on a region of DNA on chromosome 2p13, resulting in a higher risk of classical late onset Parkinson’s disease.

    PARK4 – caused by autosomal dominant mutation in the alpha-synuclein gene on chromosome 4q21–q23 (Gene name: SNCA Gene ID: 6622), resulting in resulting in a higher risk of early-onset parkinson’s disease.

    PARK5 – caused by autosomal dominant mutation in the Ubiquitin C-terminal hydrolase L1 gene on chromosome 4p13 (Gene name: UCHL1 Gene ID: 7345), resulting in a higher risk of classical late onset Parkinson’s disease.

    PARK6 – caused by autosomal recessive mutation in the PTEN induced putative kinase 1 gene on chromosome 1p35–p36 (Gene name: PINK1 Gene ID: 65018), resulting in an early onset form of Parkinson’s disease (diagnosis before age 40).

    PARK7 – caused by autosomal recessive mutation in the Parkinsonism associated deglycase gene on chromosome 1p36, (Gene name: DJ-1 Gene ID: 11315), resulting in an early onset form of Parkinson’s disease (diagnosis before age 40).

    PARK8 – caused by autosomal dominant mutation in the leucine rich repeat kinase 2 gene on chromosome 12q12 (Gene name: LRRK2 Gene ID: 120892), resulting in a higher risk of classical late onset Parkinson’s disease.

    PARK9 – caused by autosomal recessive mutation in the ATP13A2 gene on chromosome 1p36 (Gene name: ATP13A2 Gene ID: 23400), resulting in Kufor-Rakeb syndrome atypical PD with dementia, spasticity, and supranuclear gaze palsy.

    PARK10 – caused by autosomal dominant mutation in the ubiquitin specific peptidase 24 gene on chromosome 1p32 (Gene name: USP24 Gene ID: 23358), resulting in a higher risk of classical late onset Parkinson’s disease.

    PARK11 – caused by autosomal dominant mutation in the GRB10 interacting GYF protein 2 gene on chromosome 2q36-27 (Gene name: GIGYF2 Gene ID: 26058), resulting in a higher risk of classical late onset Parkinson’s disease.

    PARK12 – Risk factor Xq21–q25

    PARK13 – susceptibility to the development of an autosomal dominant form of Parkinson’s disease may result from heterozygous mutation in the HtrA serine peptidase 2 gene on chromosome 2p13 (Gene name: HTRA2 Gene ID: 27429), resulting in a higher risk of classical Parkinson’s disease.

    PARK14 – caused by autosomal recessive mutation in the PLA2G6 gene on chromosome 22q13 (Gene name: PLA2G6 Gene ID: 8398), resulting in an adult-onset dystonia-parkinsonism.

    PARK15 – caused by autosomal recessive mutation in the F-box protein 7 gene on chromosome 22q12–q13 (Gene name: FBXO7 Gene ID: 25793), resulting in a higher risk of early-onset parkinsonian-pyramidal syndrome

    PARK16 – caused by a mutation in a region of DNA on chromosome 1q32, resulting in a higher risk of classical Parkinson’s disease

    PARK17 – caused by autosomal dominant mutation in the VPS35 gene on chromosome 16q11.2, resulting in a higher risk of classical Parkinson’s disease. Click here for an excellent overview of this PARK gene.

    PARK18 – caused by autosomal dominant mutation in the EIF4G1 gene on chromosome 3q27.1, resulting in a higher risk of classical Parkinson’s disease.

    PARK19 – caused by autosomal recessive mutation in the DNAJC6 gene on chromosome 1p31.3, resulting in a higher risk of juvenile onset, atypical form of Parkinson’s disease.

    PARK20 – caused by autosomal recessive mutation in the SYNJ1 gene on chromosome 21q22.11, resulting in a higher risk of juvenile onset, atypical form of Parkinson’s disease.

    PARK21 – caused by autosomal dominant mutation in the DNAJC13 gene on chromosome 3q22.1, resulting in a higher risk of late-onset Parkinson’s disease.

    PARK22 – caused by autosomal dominant mutation in the CHCHD2 gene on chromosome 7p11.2, resulting in a higher risk of classical Parkinson’s disease.

    PARK23 – caused by autosomal dominant mutation in the VPS13C gene on chromosome 15q22, resulting in an early onset form of Parkinson’s disease.

    Location of ذ our variant matters

    The exact location of your variation can determine the nature of your Parkinson’s. In addition, some variants within PARK genes have been shown to increase risk of other conditions. Everything depends on where within the PARK gene a mutation actually lies.

    For example, there are 10 common mutations in the PARK2 gene (Parkin) that can give rise to early-onset Parkinson’s disease. PARK2 has also been associated with different types of cancer – there are 13 cancer-related variants. Importantly, only two of the Parkinson’s related variants are associated with an increased risk of cancer (they are R24P and R275W – red+black arrow heads in the image below).

    Comparing PARK2 Cancer and PD associated mutations. Source: Nature

    Thus it is important to know exactly where your mutation is, if in fact you have one.

    Other g enetic re g ions that can increase the risk of Parkinson’s disease


    شاهد الفيديو: شرح العلاقة و الفرق بين الكروموسوم و المادة الوراثية الدنا (كانون الثاني 2022).