이소크로모솜

Isochromosome
팔이 서로 거울처럼 복사되는 이소크롬.

이소크롬은 염색체의 팔이 서로 거울처럼 보이는 불균형한 구조적 이상을 말한다.[1] 염색체는 긴 (q) 팔 또는 짧은 (p) 팔의 두 개의 복사본으로 구성되어 있는데, 이는 이소 색소 형성이 유전 물질의 동시 복제와 삭제와 동일하기 때문이다. 결과적으로 이소크롬에 존재하는 유전자의 부분적 삼분법, 분실한 팔의 유전자의 부분적 단조법 등이 있다.[2]

명명법

이소크롬은 i(염색체수)로 축약할 수 있다. 예를 들어, 2개의 q 암이 포함된 17번 염색체의 이소크롬은 i(17)(q10)으로 식별할 수 있다.(Medulloblastoma)

메커니즘

Isochromosome은 centromere 또는 U형 Strand 교환을 잘못 분할하여 유사분열과 감수분열 중에 생성될 수 있다.[1]

센트롬의 오분할을 통한 이소크롬 형성. 단신성 이소크롬은 서로의 거울 이미지인 팔을 포함하고 있다.

센트로메르 실분할

은유에서 염색체 자매의 정상적인 분리에 따라, 센트롬은 염색체의 긴 축과 평행하게 세로 또는 세로 방향으로 갈라진다.[3] 이소크롬은 센트롬이 염색체의 긴 축에 가로로 또는 수직으로 분할될 때 생성된다. 분단은 보통 센트롬 그 자체에서 발생하는 것이 아니라, 센트롬을 둘러싼 지역에서 발생하며, 심원 영역이라고도 한다.[2] 이러한 교환 사이트는 자매 크로마티드 사이의 동음이의 시퀀스를 포함할 것을 제안한다.[4] 비록 그 결과로 생긴 염색체가 1 센트로만 단중심적으로 보일 수 있지만, 그것은 2 센트로 서로 매우 가까운 이등분체로서 다른 팔에서 발견되는 유전 물질의 잠재적 손실을 초래한다.[2][4] 센트롬을 잘못 분할하면 단구체 이소크롬도 만들 수 있지만, 이동체 이소크롬만큼 흔하지는 않다.[1]

U형 Strand 교환

이소크롬의 형성에 있어서 더 일반적인 메커니즘은 자매 크로마티드의 파괴와 융합을 통해 이루어지는데, 대부분은 유사분열이나 감수분열의 초기 아나파아제에서 발생할 가능성이 높다.[3] 염색체의 심층 부위의 이중 가닥 균열은 각각 센트롬을 함유한 자매 크로마티드가 서로 융합될 때 수리된다.[2] 이 U형 유전 물질의 교환은 이등분체 염색체를 만든다.[5] 센트롬과 U형 교환의 오분할은 자매 크로마티드에서 발생할 수 있으며, 따라서 유전적으로 동일한 팔을 가진 이소크롬을 생성한다. 그러나, 호몰로사 팔과 함께 이소 색소체를 생성하는 호몰로사 염색체에도 U형 교환이 발생할 수 있다. 동음이의어 간 이러한 교환은 낮은 복사 반복을 포함하는 동음이의어 시퀀스에 기인할 가능성이 가장 높다. U형 교환에 관여하는 염색체와 상관없이 염색체의 아세트산 파편이 손실되어 아세트산염색체의 그 부분에 위치한 유전자의 부분적인 단조법이 생성된다.[2]

결과들

가장 흔한 이소크롬은 X성염색체다.[4] 3행성 자기염색체 13, 14, 15, 21, 22도 이소색체 형성의 일반적인 후보들이다.[1] 더 작은 팔을 가진 염색체들은 이소크롬이 될 가능성이 더 높다. 왜냐하면 이소크롬은 이소크롬이 될 수 있다. 왜냐하면 이소크롬은 이소크롬이 될 수 있다.[2]

터너 증후군

터너 증후군은 여성의 경우 X 염색체 1개가 부분 또는 완전하게 손실되는 질환이다. 이는 성장, 성 발달 문제 등의 증상을 일으킨다. 터너증후군 환자의 15%에서 구조적 이상은 q 암(i(Xq)[1][2] 2매로 구성된 이소크롬 X이다. 대다수의 i(Xq)는 U형 스트랜드 교환에 의해 생성된다. p 암의 심근 부위에서 파손 및 재결합은 이동성 이소색소체를 생성한다.[4] p암 중 일부는 이러한 i(Xq)형성에서 발견될 수 있으나 p암에 있는 유전물질의 대다수가 소실되어 결석으로 간주된다. X염색체의 p-팔에는 정상적인 성발달에 필요한 유전자가 들어 있기 때문에 터너의 증후군 환자들은 표현력 효과를 경험한다.[3] 또는, q팔의 유전자 투여량 증가는 인체가 갑상선 세포를 목표로 항체를 만들어 파괴하는 병인 자가면역 갑상선염에 걸릴 위험이 10배 증가하는 것과 관련이 있을 수 있다.[6]

네오플라시아

네오플라시아는 통제되지 않는 세포 성장으로 종양이 생성된다. 여러 가지 형태의 신소화에서 이소크롬 17q는 이소크롬과 관련된 가장 빈번한 신소화성으로, 환자 생존이 저조한 것과 일치한다.[7][8] 저복사 반복이라고 알려진 고유한 DNA 시퀀스는 p 암의 심원부위에서 발생하므로, 그 영역의 교차 이벤트는 U형 Strand 교환을 통해 이동성 이소크롬을 생성할 수 있다.[9] i(17q)에서 생성된 신포화증은 p팔의 단조법과 q팔의 삼분법으로 인한 유전자 투여량 감소와 증가에 의해 각각 발생한다. 많은 후보 종양 억제기 유전자들이 잃어버린 p 암에서 발견되어 종양 세포 집단을 유지할 수 있다.[8] 17p에 위치한 종양 억제기 유전자 p53의 상실이 일부 신소화증의 중심 병원체 생성에 관여하는지에 대해 논란이 일고 있다. 하나의 p53 유전자의 존재는 기능적으로 활발할 수 있지만, 다른 종양과의 관계는 한 부에만 존재할 때 그것의 표현 수준을 바꿀 수 있다.[7][8][9] i(17q)신종양에 관련된 유전적 배열이 크기 때문에 어떤 유전자, 즉 유전자의 조합이 종양 성장에 관여하는지 판단하기 어렵다.

참조

  1. ^ a b c d e al.], editors, Roger N. Rosenberg ... [et (2008). The molecular and genetic basis of neurologic and psychiatric disease (4th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer Health/Lippincott Williams & Wilkins. p. 22. ISBN 978-0781769563. {{cite book}}: first1= 일반 이름 포함(도움말)
  2. ^ a b c d e f g editors, Steven L. Gersen, Martha B. Keagle (2013). The principles of clinical cytogenetics (3rd ed.). New York: Springer. ISBN 978-1441916884. {{cite book}}: last1= 일반 이름 포함(도움말)
  3. ^ a b c Roychoudhury, Manu L. Kothari, Lopa A. Mehta, Sadhana S. (2009). Essentials of human genetics (5th ed.). Hyderabad, India: Universities Press. ISBN 978-8173716478.
  4. ^ a b c d Wolff, D. J.; Miller, A. P.; Van Dyke, D. L.; Schwartz, S.; Willard, H. F. (1996). "Molecular definition of breakpoints associated with human Xq isochromosomes: implications for mechanisms of formation". Am J Hum Genet. 58 (1): 154–160. PMID 8554051.
  5. ^ Rowe, L R; Lee, J-Y; Rector, L; Kaminsky, E B; Brothman, A R; Martin, C L; South, S T (16 March 2009). "U-type exchange is the most frequent mechanism for inverted duplication with terminal deletion rearrangements". Journal of Medical Genetics. 46 (10): 694–702. doi:10.1136/jmg.2008.065052. PMID 19293169. S2CID 5865296.
  6. ^ Elsheikh, M.; Wass, J.A.H.; Conway, G.S. (2001). "Autoimmune thyroid syndrome in women with Turner's syndrome-the association with karyotype". Clinical Endocrinology. 55 (2): 223–226. doi:10.1046/j.1365-2265.2001.01296.x. PMID 11531929. S2CID 73303081.
  7. ^ a b Heim, Sverre; Mitelman, Felix, eds. (2015). Cancer cytogenetics: chromosomal and molecular genetic aberration of tumour cells (4 ed.). John Wiley & Sons. pp. 22, 94. ISBN 978-1118795514.
  8. ^ a b c Mendrzyk, Frank; Korshunov, Andrey; Toedt, Grischa; Schwarz, Frank; Korn, Bernhard; Joos, Stefan; Hochhaus, Andreas; Schoch, Claudia; Lichter, Peter; Radlwimmer, Bernhard (April 2006). "Isochromosome breakpoints on 17p in medulloblastoma are flanked by different classes of DNA sequence repeats". Genes, Chromosomes and Cancer. 45 (4): 401–410. doi:10.1002/gcc.20304. PMID 16419060. S2CID 20113481.
  9. ^ a b Barbouti, Aikaterini; Stankiewicz, Pawel; Nusbaum, Chad; Cuomo, Christina; Cook, April; Hoglund, Mattias; Johansson, Bertil; Hagemeijer, Anne; Park, Sung-Sup; Mitelman, Felix; Lupski, James R.; Fioretos, Thoas (2004). "The Breakpoint Region of the Most Common Isochromosome, i(17q), in Human Neoplasia Is Characterized by a Complex Genomic Architecture with Large, Palindromic, Low-Copy Repeats". American Journal of Human Genetics. 74 (1): 1–10. doi:10.1086/380648. PMC 1181896. PMID 14666446.