قصور أحادي الصبغية

📅 آخر تحديث: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣٠ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
نموذج قصور الأليل الواحد للاضطرابات الوراثية السائدة. يُمثل A + الأليل الطبيعي، بينما يُمثل A- الأليل الطافر ذو الوظيفة المحدودة أو المعدومة. في حالة قصور الأليل الواحد (معظم الجينات)، يُوفر أليل طبيعي واحد وظيفة كافية، لذا يكون الأفراد الذين يحملون النمط A + A- أصحاء. أما في حالة قصور الأليل الواحد، فلا يُوفر أليل طبيعي واحد وظيفة كافية، لذا يُعاني الأفراد الذين يحملون النمط A + A- من اضطراب وراثي.

يصف مصطلح "قصور النسخة الواحدة" في علم الوراثة نموذجًا لعمل الجينات السائدة في الكائنات ثنائية المجموعة الكروموسومية ، حيث لا تكفي نسخة واحدة من الأليل الطبيعي في موقع جيني معين، عند وجودها في حالة تغاير الزيجوت مع أليل متغير، لإنتاج النمط الظاهري الطبيعي . قد ينشأ قصور النسخة الواحدة من طفرة جديدة أو موروثة تؤدي إلى فقدان وظيفة الأليل المتغير، بحيث ينتج عنه كمية ضئيلة أو معدومة من ناتج الجين (غالبًا ما يكون بروتينًا ). على الرغم من أن الأليل الآخر، وهو الأليل القياسي، لا يزال ينتج الكمية القياسية من الناتج، إلا أن الناتج الكلي لا يكفي لإنتاج النمط الظاهري القياسي. قد يؤدي هذا النمط الجيني غير المتجانس إلى نمط ظاهري غير قياسي أو دون المستوى المطلوب، أو ضار، أو مرضي. يُعد قصور النسخة الواحدة التفسير القياسي للأليلات السائدة الضارة.

في حالة الاكتفاء الأحادي ، يتصرف الأليل المُعطِّل للوظيفة كما ذُكر سابقًا، لكن الأليل القياسي الوحيد في النمط الجيني غير المتجانس يُنتج كمية كافية من ناتج الجين لإنتاج نفس النمط الظاهري القياسي كما هو الحال في النمط الجيني المتجانس . يُفسر الاكتفاء الأحادي السيادة النموذجية للأليل "القياسي" على الأليلات المتغيرة، حيث تُحدد الهوية الظاهرية للأنماط الجينية غير المتجانسة والمتجانسة للأليل أنه سائد، في حين أن النمط الظاهري المتغير ينتج فقط عن النمط الجيني المتجانس للأليل البديل، مما يُحدد أنه متنحي.

الآلية

يُطلق على التغير في جرعة الجين ، والذي ينتج عن فقدان أليل وظيفي، اسم القصور الأليلي.

قصور النسخة الواحدة في البشر

لا تستطيع حوالي 3000 جين بشري تحمل فقدان أحد الأليلين. [ 1 ]

يُلاحظ مثال على ذلك في حالة متلازمة ويليامز ، وهي اضطراب في النمو العصبي ناتج عن قصور في وظيفة أحد الجينات في الموقع 7q11.23. وينتج هذا القصور عن تباين في عدد النسخ (CNV) لـ 28 جينًا، ويؤدي إلى حذف ما يقارب 1.6 ميجابايت. وتُعد هذه الجينات الحساسة للجرعة حيوية للغة البشرية والإدراك البنّاء. [ 2 ]

مثال آخر هو قصور نسخة واحدة من إنزيم تيلوميراز النسخ العكسي، مما يؤدي إلى التوقع في خلل التقرن الخلقي السائد . وهو اضطراب وراثي نادر يتميز بظهور أعراض جلدية غير طبيعية، مما ينتج عنه فشل نخاع العظم ، وتليف رئوي ، وزيادة الاستعداد للإصابة بالسرطان. وتؤدي طفرة حذف في النمط D من نطاق النسخ العكسي لبروتين تيلوميراز، hTERT، إلى هذا النمط الظاهري. لذا، فإن جرعة التيلوميراز مهمة للحفاظ على تكاثر الأنسجة. [ 3 ]

يوجد نوع من قصور النسخة الواحدة للطفرات في جين PRPF31 ، وهو سبب معروف لمرض التهاب الشبكية الصباغي السائد . يوجد أليلان طبيعيان لهذا الجين: أليل ذو تعبير عالٍ وأليل ذو تعبير منخفض. عند وراثة الجين الطافر مع الأليل ذي التعبير العالي، لا تظهر أعراض المرض. أما عند وراثة الأليل الطافر مع الأليل ذي التعبير المنخفض، فإن مستويات البروتين المتبقية تنخفض عن المستوى المطلوب للوظيفة الطبيعية، فتظهر أعراض المرض. [ 4 ]

يشير تباين عدد النسخ (CNV) إلى الاختلافات في عدد نسخ منطقة معينة من الجينوم. ويؤدي هذا إلى زيادة أو نقص في عدد الجينات الحساسة للجرعة. وتحدث إعادة ترتيب الجينوم، أي الحذف أو التضاعف، نتيجة لآلية إعادة التركيب المتماثل غير الأليلي (NAHR). في حالة متلازمة ويليامز، يشمل الحذف الصغير جين ELN . ويُعزى تضيق الأبهر فوق الصمامي ، وهو انسداد في تدفق الدم من البطين الأيسر للقلب، إلى وجود نسخة واحدة فقط من جين الإيلاستين. [ 5 ] [ 6 ]

ومن الأمثلة الأخرى ما يلي:

طرق الكشف

إنّ الطريقة الأكثر مباشرة للكشف عن قصور النسخة الواحدة هي حذف أحد الأليلات بشكل غير متجانس في كائن حي نموذجي. ويمكن القيام بذلك في خلايا زراعة الأنسجة أو في الكائنات وحيدة الخلية مثل الخميرة ( Saccharomyces cerevisiae ). [ 11 ]

مراجع

  1. ^ بارثا، استفان؛ دي جوليو، جوليا؛ فنتر، ج. كريج. تيلينتي ، أماليو (يناير 2018). “أهمية الجينات البشرية” . الطبيعة تستعرض علم الوراثة . 19 (1): 51-62 . دوى : 10.1038/nrg.2017.75 . ISSN 1471-0056 . بميد 29082913 . S2CID 9025172 .   
  2. ↑ تاسابهجي، م.؛ ميتكالف، ك.؛ كارميلوف-سميث، أ.؛ كاريت، م.ج.؛ غرانت، ج.؛ دينيس، ن.؛ ريردون، و.؛ سبلت، م.؛ ريد، أ.ب.؛ دوناي، د. (يناير 1999). " متلازمة ويليامز: استخدام الحذف الجزئي للكروموسومات كأداة لتحليل الأنماط الظاهرية المعرفية والجسدية" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 64 (1): 118-125 . doi : 10.1086/302214 . ISSN 0002-9297 . PMC 1377709. PMID 9915950 .   
  3. ↑ أرمانيوس، م.؛ وآخرون (2004). "يؤدي قصور النسخ العكسي للتيلوميراز إلى التوقع في خلل التقرن الخلقي السائد المتنحي". علم الوراثة . 102 (44): 15960-15964 . 
  4. ↑ ماكجي، تي إل؛ ديفوتو، إم؛ أوت، جيه؛ وآخرون . (نوفمبر 1997). "دليل على أن نفاذية الطفرات في الموضع RP11 المسببة لالتهاب الشبكية الصباغي السائد تتأثر بجين مرتبط بالأليل المتماثل RP11" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 61 (5): 1059-1066 . doi : 10.1086/301614 . PMC 1716046. PMID 9345108 .   
  5. ↑ لي، جيه إيه؛ لوبسكي، جيه آر (2006). "إعادة ترتيب الجينوم وتغيرات عدد نسخ الجينات كسبب لاضطرابات الجهاز العصبي" . نيرون . 52 ( 52): 103-121 . doi : 10.1016/j.neuron.2006.09.027 . PMID 17015230. S2CID 22412305 .  
  6. ↑ مينغا، إكس.؛ لوب، إكس.؛ موريس، سي. إيه.؛ كيتينغ، إم. تي. (1998). "جين بشري جديد FKBP6Is محذوف في متلازمة ويليامز*1". علم الجينوم . 52 (52): 130-137 . doi : 10.1006/geno.1998.5412 . PMID 9782077 . 
  7. ↑ روتستين م، إنجلستاد ك، يانغ هـ؛ وآخرون (2010). "نقص GLUT1: نمط وراثي محدد بنقص نسخة واحدة من الجين" . حوليات علم الأعصاب . 68 (6): 955-958 . doi : 10.1002/ana.22088 . PMC 2994988. PMID 20687207 .   {{cite journal}}: صيانة CS1: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين ( رابط )
  8. ↑ شودري، فؤاد. وانغ، لي. الرقاد، محمد؛ أمور، ديفيد J.؛ باكسوفا، أليس. بيندوفا، ساركا؛ بيامينو، إليسا؛ بروسكو، ألفريدو؛ كالوسيريو، أوانا؛ كوكس، نانسي ج. فروخ، توفيق؛ غوناي-أيغون، ميرال؛ هانكاروفا، ميروسلافا؛ هاينز، ديفون. هايد ، سولفيج (يوليو 2021). "يسبب قصور Haploinsufficiency لـ PRR12 مجموعة من التشوهات النمائية العصبية والعينية ومتعددة الأنظمة" . علم الوراثة في الطب . 23 (7): 1234-1245 . دوى : 10.1038 / s41436-021-01129-6 . اتش دي ال : 2318/1808620 . ISSN 1098-3600 . 
  9. ↑ شتاينبوخ، يارون (2024-02-08). "طفل يولد بدون عيون بسبب اضطراب وراثي نادر" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 2024-02-09 .
  10. ↑ روبنسون، بي إن؛ أرتيغا-سوليس، إي؛ بالدوك، سي؛ كولود-بيرود، جي؛ بومز، بي؛ دي بايب، إيه؛ ديتز، إتش سي؛ غو، جي؛ هاندفورد، بي إيه؛ جادج، دي بي؛ كيلتي، سي إم؛ لويز، بي؛ ميليفيتش، دي إم؛ ناي، إيه؛ راميريز، إف. (29-03-2006). " الوراثة الجزيئية لمتلازمة مارفان والاضطرابات ذات الصلة" . مجلة علم الوراثة الطبية . 43 (10): 769-787 . doi : 10.1136/jmg.2005.039669 . ISSN 1468-6244 . PMC 2563177. PMID 16571647 .   
  11. ↑ ستروم، إيرين د.؛ وو، شياووي؛ كيميل، ماريك؛ بلون، شارون إي. (مارس 2008). "الفحص غير المتجانس في الخميرة Saccharomyces cerevisiae يحدد الجينات الحساسة للجرعة التي تؤثر على استقرار الكروموسوم" . علم الوراثة . 178 (3): 1193-1207 . doi : 10.1534/genetics.107.084103 . ISSN 0016-6731 . PMC 2278055. PMID 18245329 .   

للمزيد من القراءة