חוסר הסיכון הוא נשא שבו אדם של אלל דומיננטי בודד מבטא פנוטיפ חריג שאינו מאפיין את אותה תופעה גנטית תכונה. לפיכך זהו יוצא מן הכלל ליחסי הדומיננטיות / רססיביות קלאסיות.
מבחינה מסוימת זה שונה מדומיננטיות לא שלמה, מכיוון שהמפקח המספיק גם אינו מבטא את התכונה כתווך בין הקצוות של הדמות. אי ספיקת יתר נובעת מביטוי שונה או לא מספיק של המוצר המקודד על ידי האלל התפקודי הבודד.
זהו אפוא מצב אללי שיכול להשפיע הן על ההטרוזיגוטות והן על ההמיזיגוטות אצל אנשים דיפלואידים. זהו מונח רפואי להגדרת מצבים מבוססים גנטיים מסוימים, כמעט תמיד מטבוליים. זו, במידה מסוימת, דומיננטיות שלמה עם השלכות קליניות.
כל בני האדם הם המיסיגיים לגנים בזוג הכרומוזום המיני. גברים, מכיוון שהם נושאים כרומוזום X בודד, בנוסף לכרומוזום Y שאינו הומולוגי לקודמו.
נשים, מכיוון שגם כאשר הן נושאות שני עותקים של כרומוזום ה- X, רק אחד מתפקד בכל תא בגוף. האחר אינו מופעל על ידי השתקת גנים, ולכן בדרך כלל אינרטי גנטית.
עם זאת, בני אדם אינם מספקים מספיק עבור כל הגנים שנשאו על ידי הכרומוזום X. דרך נוספת להיות המיסיגית (לא מינית) לגן מסוים היא להחזיק אלל מסוים במיקום הספציפי בכרומוזום ומחיקתו. בזוג ההומולוגי.
אי ספיקת יתר היא איננה מוטציה. עם זאת, מוטציה בגן המעניין משפיעה על התנהגות פנוטיפית בהטרוזיגית לא מספקת, מכיוון שאלל התפקוד היחיד של הגן אינו מספיק בכדי לקבוע את הנורמליות של המוביל שלו. אי-ספיקת יתר היא בדרך כלל פליוטרופית.
אי ספיקת יתר בהטרוזיגוטים
תכונות מונוגניות נקבעות על ידי ביטוי של גן יחיד. אלה המקרים האופייניים לאינטראקציה אללית, אשר בהתאם להתאמה הגנטית של האדם, תהיה ביטוי ייחודי - כמעט תמיד מכל או לא כלום.
כלומר, דומיננטיים הומוזיגוטיים (AA) והטרוזיגוטיים (Aa) יציגו את הפנוטיפ מהסוג הפראי (או "הרגיל") ואילו הרסוסיבית ההומוזיגית (aa) תציג את הפנוטיפ המוטנטי. זה מה שאנו מכנים אינטראקציה אללית דומיננטית.
כאשר הדומיננטיות אינה שלמה, התכונה ההטרוזיגוזית היא בינונית כתוצאה מירידה במינון הגנטי. בהטרוזיגוטות לא מספיקות, מינון לקוי כזה אינו מאפשר את התפקיד שמוצר הגנים אמור למלא בדרך רגילה.
אדם זה יראה את הפנוטיפ של ההטרוזיגוזיות שלו לגן זה כמחלה. מחלות דומיננטיות רבות אוטוזומליות עומדות בקריטריונים אלה, אך לא לכולם.
כלומר, ההומוזיגוס הדומיננטי יהיה בריא, אך אנשים עם כל איפור גנטי אחר לא יעשו זאת. אצל הדומיננטי הדומיננטי, נורמליות תהיה בריאותו של הפרט; בהטרוזיגי, ביטוי המחלה יהיה דומיננטי.
סתירה לכאורה זו היא פשוט תוצאה של ההשפעה המזיקית (הקלינית) אצל האדם בגן שאינו בא לידי ביטוי ברמות נאותות.
אי ספיקת יתר בהמיזיגוטות
המצב משתנה (מבחינת הגנוטיפ) בהמיזיגוטות מכיוון שאנו מדברים על נוכחות של אלל בודד לגן. כלומר, כאילו היה מדובר בפריסה חלקית עבור אותו לוקוס או קבוצת לוקוסים.
זה יכול להתרחש, כפי שכבר הזכרנו, בנשאים של מחיקות או בנשאים של כרומוזומי מין דימורפיים. עם זאת, השפעת הירידה במינון זהה.
עם זאת יתכנו מקרים מעט יותר מורכבים. לדוגמה, בתסמונת טרנר שהוצגו על ידי נשים עם כרומוזום X בודד (45, XO) נראה כי המחלה נובעת לא מהמצב הפנוטיפי ההמיזיגי של כרומוזום ה- X.
במקום זאת, חוסר ספיקת יתר כאן נובע מנוכחותם של כמה גנים שמתנהגים בדרך כלל כפסאודו-אוטוזומליים. אחד הגנים הללו הוא הגן SHOX, שבדרך כלל נמלט מהפעלה על ידי השתקת נשים.
זהו גם אחד הגנים המועטים המשותפים לכרומוזומי ה- X ו- Y. כלומר, בדרך כלל זהו גן "דיפלואידי" בקרב נשים וגברים כאחד.
נוכחותו של אלל מוטציה בגן זה אצל נקבות הטרוזיגוטיות, או מחיקה (היעדר) ממנו אצל נקבה תהיה אחראית למצב של חוסר תפקוד SHOX. אחד הביטויים הקליניים של המצב הבלתי מספק למדי לגן זה הוא קומה קצרה.
סיבות ותוצאות
על מנת למלא את תפקידיו הפיזיולוגיים, חלבון בעל פעילות אנזימטית צריך להגיע לפחות לסף פעולה העונה על צרכי התא, או האורגניזם. אחרת זה יביא למחסור.
דוגמא פשוטה לסף מטבולי ירוד עם השלכות פלאוטרופיות דרמטיות היא זו של חוסר ספיקת טלומרז.
ללא הפעולה המשולבת של ביטוי שני האללים של הגן המקודד אותו, הירידה ברמות הטלומרז מביאה לשינוי בשליטה באורך הטלומר. זה בדרך כלל מתבטא כהפרעות ניווניות אצל האדם הפגוע.
פעולה של טלומרז על קיצור הטלומרים. Fatma Uzbas (גרסה ספרדית מאת Alejandro Porto), באמצעות Wikimedia Commons
חלבונים אחרים שאינם אנזימים יכולים להוליד מחסור מכיוון שהם למשל אינם מספיקים למלא תפקיד מבני בתוך התא.
מחלות ריבוזומליות בבני אדם, למשל, כוללות סדרה של הפרעות הנגרמות בעיקר כתוצאה משינויים בביוגנזה של ריבוזום או כתוצאה ממצב של תסמונת לא-טובה.
במקרה האחרון, ירידה ברמות הרגילות של זמינות החלבון הריבוזומלי מובילה לשינוי כולל בסינתזת החלבון. הביטוי הפנוטיפי של תפקוד מובהק זה יהיה תלוי בסוג הרקמה או התא המושפע.
במקרים אחרים, חוסר במצבי תפקוד נגרם כתוצאה מרמות נמוכות של חלבונים שאינם מסוגלים לתרום להפעלתם של אחרים. עיוות זה עקב מינון לא מספיק יכול אפוא להוביל למצב מטבולי חסר, למחסור מבני המשפיע על תפקודים אחרים, או היעדר ביטוי של גנים אחרים או של פעילות המוצרים שלהם.
זה מסביר במידה רבה את הביטויים הפליוטרופיים בתסמונות קליניות האופייניות לסבול מבעיות.
מוצר הגן SHOX, למרות הסיבוכים הנגזרים ממקום מגוריו בזוג כרומוזומלי מורכב, הוא דוגמא טובה לכך. הגן SHOX הוא גן הומוטי, וזו הסיבה שמחסורו משפיע ישירות על ההתפתחות המורפולוגית התקינה של האדם.
חוסר תפקוד אחר עשוי להיווצר מסידור מחדש כרומוזומלי של אזור הנשא של הגן הפגוע, אשר ללא מוטציה או מחיקה, משפיע או מבטל את רמות הביטוי של האלל שהשתנה.
הפניות
- בראון, ת"א (2002) הגנומים, 2 nd Edition. וויילי-ליס. אוקספורד, בריטניה
- כהן, JL (2017). מחסור ב- GATA2 ומחלת נגיף אפשטיין-באר. גבולות באימונולוגיה, 22: 1869. doi: 10.3389 / fimmu.2017.01869.
- פיוריני, א., סנטוני, א., קול, ש. (2018) טלומרים תפקודיים והפרעות המטולוגיות. בידול, 100: 1-11. doi: 10.1016 / j.diff.2018.01.001.
- מילס, EW, Green, R. (2017) ריבוזומופתיות: יש כוח במספרים. מדע, דוי: 10.1126 / science.aan2755.
- Wawrocka, A., Krawczynski, MR (2018). הגנטיקה של האנירידיה - דברים פשוטים מסתבכים. Journal of Applied Genetics, 59: 151-159.