Kromosomfældninger: Resultater Tilbyder Potentielle Terapier

{h1}

Forskere gør fremskridt med at forstå, hvordan kromosomfejl opstår, og ved at anvende deres resultater til udvikling af potentielle terapier.

For mange kvinder, der er gravide, bringer de tidlige uger glæde - og bekymrer sig. Selvom de fleste graviditeter fører til fuldt udviklede små søde sager, slutter næsten en fjerdedel af dem i abort. I nogle tilfælde skyldes dette, at embryonerne har det forkerte antal kromosomer. Et ekstra eller manglende kromosom kan også resultere i visse tilstande, som Downs syndrom, som påvirker omkring en ud af 700 babyer.

Forskere finansieret af National Institutes of Health gør fremskridt med at forstå, hvordan kromosomfejl opstår, og ved at anvende deres resultater til udvikling af potentielle terapier.

Fejl i majose

De fleste af vores celler har 23 par kromosomer, med et sæt fra vores mor og den anden fra vores far. Et unormalt antal kromosomer kan opstå under meiose, typen af ​​celledeling, der skaber æg og sæd eller kimceller. Når for eksempel kromosom 21 paret ikke adskiller sig, kan en ægcelle ende med to kopier. Efter ægget befrugtes af en sæd, har det resulterende embryo tre kopier af kromosom 21 - og vil have Downs syndrom. Personer med denne tilstand har alvorlige medicinske problemer, herunder hjertefejl, intellektuelle handicap, for tidlig aldring og visse former for leukæmi.

Fordi Downs syndrom skyldes forekomsten af ​​tre kromosomkopier, kaldes det en trisomi. Foruden Downs syndrom kan andre trisomier, der kan screenes i tidlig graviditet, omfatte trisomi 18 (Edwards syndrom) og trisomi 13 (Patau syndrom).

Nye forskningsvejledninger

Meget forskning i oprindelsen af ​​kromosommiscounts har fokuseret på at forstå, hvordan kromosomer typisk parrer og adskilles under meioser for at skabe kromosomkopier til nye celler. For eksempel studerer Angelika Amon fra Massachusetts Institute of Technology de processer, der regulerer glukne proteinkomplekser kaldet kohæsiner. Samhørighederne holder kromosompar sammen og frigiver dem på et præcist tidspunkt, først slip deres våben og derefter deres centre. Amon har ved hjælp af gær identificeret proteinmolekyler, der styrer segregation gennem tab af kohesiner. Andre undersøgelser bekræfter, at proteinerne fungerer på samme måde hos mennesker, hvilket gør gær til et fremragende værktøj til at studere aspekter af celledeling.

Forskere undersøger hvorfor kromosomsegmenteringsfejl er mere almindelig hos ældre moms.

Forskere undersøger hvorfor kromosomsegmenteringsfejl er mere almindelig hos ældre moms.

Kredit: Billede tilpasset Bickel, S.E., Nature Genetics, 2005.

Som videnskabsmænd samler flere detaljer om normal celledeling, kan de begynde at forstå, hvad der sker, når processen går galt. Amon har fundet ud af, at hvis cohesin tab forekommer for tidligt, splittes chromosomerne ikke korrekt og vedhæftes tilfældigt, hvilket potentielt fører til et unormalt antal kromosomer. Fordi kromosomer indeholder gener, som koder for proteiner, ophører celler med en ekstra kopi af et kromosom også med ekstra proteiner, der påvirker deres funktion - og muligvis hele organismernes.

Særligt interesseret i hvorfor kromosomsegmenteringsfejl er mere almindelig hos ældre mødre, undersøger Sharon Bickel på Dartmouth College, hvad der sker, når æg bliver ældre. Ved at studere ældgamle æg af frugtflugter, en organisme, der er nyttig til undersøgelse af dannelse af kimceller, har hun lært, at segregeringsfejl skyldes et aldersafhængigt tab af forbindelse mellem kromosomer. Dette tab er mere sandsynligt at forekomme, når cellerne er i et suspenderet stadium af meiosis kaldet diploten, hvilke menneskelige ægceller forbliver i årtier. Bickel siger, at resultaterne tydeligt tyder på, at de processer, hun observeres i fluer, i det mindste delvis vedrører lignende aldersvirkninger hos kvinder hos kvinder.

Forskning i kromosomsegregationsfejl har vigtige konsekvenser for en dag, der mildrer deres virkninger på en organisme, siger Amon. Narkotika kan være i stand til at hjælpe celler med et ekstra kromosom forbedre deres systemer til fjernelse af overskydende proteiner og derved genoprette deres molekylære sammensætning og formindskede symptomer udløst af den tredje kopi.

Indsættelse af XIST-genet i celler med tre kopier af kromosom 21 gjorde en af ​​dem inaktiv.

Indsættelse af XIST-genet i celler med tre kopier af kromosom 21 gjorde en af ​​dem inaktiv.

Kredit: Lawrence Lab.

En anden mulighed er en genterapi, der tavler det ekstra kromosom i en trisomi, en tilgang, der for nylig er demonstreret af Jeanne Lawrence fra University of Massachusetts Medical School. Ved hjælp af inducerede pluripotente stamceller afledt af en person med Downs syndrom indsatte hendes forskningshold et gen kaldet XIST i det ekstra kromosom 21. Genet, der normalt afviser et hel X-kromosom hos kvinder, gjorde kromosomkopien og de fleste af dets gener inaktiv. Teknikken giver et principprincip, som forskerne planlægger at teste i en musemodel af Downs syndrom og bruge til yderligere at undersøge biologien af ​​denne og andre trisomier.

Mens trisomybehandlinger stadig er langt væk, hjælper disse og andre grundlæggende forskningsresultater med fremskridt hen imod dem.

Denne Inside Life Science artikel blev leveret til WordsSideKick.com i samarbejde med National Institute of General Medical Sciences, en del af National Institutes of Health.

Lær mere:

Inde i cellenbrochure

The New Genetics booklet

Også i denne serie:

Fremhævning af ballet af mitose

Kroppens 'Doomsday Clocks' Count ned til døden eller kræft

Den fantastiske verden inde i en menneskelig celle


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com