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Che cosa è anticipazione genetica?

Da Kirsty Ingram, MRes, BSc

L'anticipazione genetica è un fenomeno in cui i segni ed i sintomi delle circostanze genetiche diventano più severi e/o compaiono ad un'età più giovane, mentre sono passati da una generazione al seguente.

Credito: gopixa/Shutterstock.com

L'anticipazione genetica è un tipo insolito dell'eredità genetica in cui c'è un aumento progressivo nella severità di una mutazione ed a volte nella probabilità che una mutazione data provocherà una malattia, come è passata dai genitori alla loro prole.

Questo reticolo dell'eredità è stato osservato in una serie di malattie genetiche, compreso i disordini neuromuscolari e neurodegenerative quotati qui sotto:

  • Sindrome dell'x fragile
  • Malattia di Steinert
  • La malattia di Huntington
  • Atrofia muscolare spinale e bulbare
  • Tipo Spinocerebellar I di atassia
  • Atrofia di Dentatorubral-pallidoluysian

L'anticipazione genetica di fondo del meccanismo completo è in gran parte sconosciuta, ma il fenomeno specialmente è stato associato con un tipo particolare di mutazione, conosciuto come le espansioni di ripetizione di trinucleotide.

Tuttavia, altre spiegazioni proposte per questo fenomeno comprendono la riduzione del telomere ed i fattori non genetici, quale sorveglianza aumentata per i segni ed i sintomi di un disordine particolare.

Ripetizioni genetiche di trinucleotide e di anticipazione

Le ripetizioni di Trinucleotide sono le sequenze ripetitive semplici di 3 nucleotidi che seguono il reticolo di CNG, dove N può essere tutto il nucleotide. Possono essere trovate in tutto il genoma umano, all'interno sia delle sequenze di non codifica che di codifica di DNA. È pensato generalmente che le funzionalità strutturali insolite di queste sequenze di ripetizione le rendano ad errori instabili ed inclini della replica durante la divisione cellulare.

Egualmente è creduto che queste sequenze di ripetizione possano formarsi che cosa è conosciuto come DNA franare-incagliato `', che è il cattivo allineamento di due fili complementari di DNA durante la replica. Questo cattivo allineamento permette che le sequenze di ripetizione di trinucleotide siano avvolte-fuori e bloccate all'interno delle strutture della forcella (in uno dei fili).  

Questa struttura della forcella è pensata per stabilizzare i fili mai allineato del DNA e dopo un giro ulteriore della replica, il risultato è un aumento nel numero delle sequenze di ripetizione (un'espansione di ripetizione) se la forcella formasse sul rivestimento isolante del `' filo di DNA, o in una diminuzione nel numero delle sequenze di ripetizione (una contrazione di ripetizione) se la forcella si formasse il filo sul modello del `' di DNA.

Questo le strutture del DNA franare-incagliato `' sono transitorie e la loro formazione può accadere durante il tutto il trattamento genetico che comprende la separazione di DNA nei singoli fili, compreso il replicazione del dna, la riparazione e la ricombinazione.

Ripetizioni di Trinucleotide e severità di mutazione

Se l'espansione di queste sequenze di ripetizione si presenta all'interno di una sezione di codifica di DNA, quindi possono pregiudicare la struttura e la funzione della proteina che è tradotta da quella regione. Ciò può provocare una perdita-de-funzione o una guadagno-in-funzione nella proteina, di cui tutt'e due può essere nociva.

Ancora completamente non è capito come l'espansione di queste sequenze in DNA di non codifica può causare la patogenesi osservata in alcuni disordini, ma le spiegazioni possibili comprendono il sequestro della proteina, la degradazione del RNA e fare tacere della cromatina.

L'espansione delle sequenze di ripetizione è un trattamento del progressivo e poichè il numero delle ripetizioni aumenta più probabile è che ulteriori errori della replica accadrà e che il numero delle ripetizioni espanderà ancora ulteriore. È questa espansione continua delle sequenze di ripetizione che altera l'espressione genica ed i risultati in un fenotipo più severo, poichè la mutazione è passata da una generazione al seguente.

Un esempio di questo è veduto nella malattia di Huntington, che è causata da un'espansione della sequenza CAG di trinucleotide nel gene IT15.  L'età dell'inizio delle componenti della malattia di Huntington con la lunghezza della ripetizione di CAG ed i più grandi cambiamenti nel numero delle sequenze di ripetizione sono veduti con la trasmissione paterna del gene.

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Last Updated: Feb 26, 2019

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