Definizione isocromosoma, origine, patologie associate

UN isocromosoma È un cromosoma metacentrico anormale che proviene dalla perdita di una delle braccia del cromosoma parentale e dalla conseguente duplicazione del braccio che è preservato.

Due sono i meccanismi che sono stati proposti per spiegare la generazione di questo tipo di anomalia genetica. Il più accettato delle due propone che gli isocromosomi hanno origine durante il processo di divisione cellulare, come prodotto di una divisione trasversale del centromero anziché longitudinale.

Formazione di un isocromosoma. Di Miguelferig [CC0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)], da Wikimedia Commons.

Poiché il risultato consiste in un'alterazione delle informazioni genetiche contenute nel cromosoma parentale, possono originare numerosi disturbi genetici. La sindrome di Turner, che si svolge grazie alla duplicazione del lungo braccio del cromosoma X e alla perdita del braccio corto, è stata la più studiata di questi disturbi.

Inoltre, molti tipi di cancro sono anche associati a questo tipo di anomalie. Pertanto, lo studio degli isocromosomi è diventato un campo di ricerca attraente e importante.

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Isocromosoma: un'anomalia cromosomica strutturale

Un isocromosoma è un'anomalia cromosomica strutturale che dà origine a un cromosoma metacentrico aberrante. Estee proviene dalla perdita di uno dei bracci di un cromatide e dalla successiva duplicazione del braccio non delegato.

In altre parole, in questo cromosoma entrambe le braccia di un cromatide. Questa duplicazione provoca una monosomia parziale o una trisomia parziale.

La monosomia è un termine usato per fare riferimento al fatto che le informazioni genetiche contenute in un locus sono in una singola copia. Situazione anormale nelle cellule diploidi, in cui sono sempre presenti due copie. Ora si dice che sia parziale quando le informazioni perdute sono sull'altro cromosoma della coppia.

D'altra parte, la trisomia originata da questo tipo di interruzioni strutturali è parziale, poiché le informazioni genetiche contenute in un braccio sono presenti in tre copie. 

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Tuttavia, due di queste copie sono le stesse, prodotto dell'evento di duplicazione di una delle braccia in uno dei cromosomi di coppia.

Origine

I meccanismi con cui vengono generati gli isocromosomi rimangono ancora senza essere completamente chiariti. Tuttavia, sono ammesse due spiegazioni finora.

Il primo, il più accettato, afferma che durante la divisione cellulare il centromero è formato dalla divisione trasversale e non longitudinale, come di solito accade in condizioni normali. Ciò porta alla perdita di una delle braccia del cromosoma parentale e alla successiva duplicazione del braccio che rimane intatta.

Il secondo dei meccanismi comporta il distacco di una delle armi e la sua conseguente fusione delle figlie cromatidiche appena sopra il centromero, dando origine a un cromosoma con due centromeri (cromosoma jeecentric). A sua volta, uno di questi due centromeri sperimenta una perdita totale di funzionalità, il che rende possibile che la segregazione cromosomica si verifichi in modo normale.

Patologie associate

La formazione di isocromosomi provoca uno squilibrio nella quantità di informazioni genetiche ospitate dai cromosomi parentali. Questi squilibri spesso danno origine all'aspetto di disturbi genetici, che si traducono in patologie concrete.

Tra i numerosi sindromi che sono stati associati a questo tipo di anomalie strutturali ci sono la sindrome di Turner. Questa condizione è la più conosciuta, in effetti è correlata al primo rapporto di un isocromosoma nell'umano. Quest'ultimo proviene dalla formazione di un isocromosoma X, in cui è stato perso il braccio corto del cromosoma originale e il braccio lungo è stato duplicato.

Numerose indagini hanno dimostrato che la presenza di isocromosomi è il fattore scatenante per lo sviluppo di numerosi tipi di cancro, tra cui la leucemia mieloide cronica associata all'isocromosoma I (17Q) (17Q). Questi risultati trasformano gli isocromosomi al centro di grande rilevanza per i ricercatori.

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Cos'è un cromosoma?

In tutte le cellule viventi, il DNA è confezionato in strutture altamente organizzate chiamate cromosomi.

Questo imballaggio nelle cellule eucariotiche avviene grazie all'interazione del DNA con proteine ​​chiamate istoni, che in un gruppo di otto unità (ottamero) formano un nucleosoma.

Il nucleosoma (unità di base dell'organizzazione della cromatina) è costituito da un ottuto istone composto da Histon H2A, H2B, H3 e H4. La struttura dell'ottamero ricorda una bobina di filo attraverso la quale viene lanciata la grande molecola di DNA.

La via della molecola di DNA, attraverso un vasto numero di nucleosomi collegati tra loro dalle regioni distanziali associate a un altro tipo di istone (H1) chiamato linker, si traduce infine in cromosomi. Quest'ultimo può essere percepito al microscopio anche corpi definiti durante i processi di divisione cellulare (mitosi e meiosi).

Ogni specie diploide ha un numero ben definito di coppie di cromosomi. Ogni coppia ha una dimensione e una forma caratteristica che consentono la sua facile identificazione.

Struttura dei cromosomi

I cromosomi hanno una struttura abbastanza semplice, formata da due bracci paralleli (cromatidi) che sono uniti attraverso il centromero, una struttura del DNA densamente confezionata.

La sezione centromere ogni cromatide in due braccia, una di breve lunghezza chiamata "braccio P" e una di lunghezza maggiore chiamata "braccio Q". In ciascuno dei bracci di ciascun cromatide i geni sono disposti in posizioni identiche.

Formazione di un isocromosoma. Di Miguelferig [dominio pubblico (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)], da Wikimedia Commons

La posizione occupata dal centromero lungo ogni cromatide dà origine a diversi tipi strutturali di cromosomi:

- Acrocentrico: quelli in cui il centromero occupa una posizione molto vicina a una delle estremità, causando un braccio molto lungo rispetto all'altro.

- Metacentrico: In questo tipo di cromosomi, il centromero occupa una posizione media, dando origine alle braccia di uguale lunghezza.

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- Submacentrics: Questo è, il centromero è solo leggermente spostato dal centro, producendo braccia che divergono molto poco di lunghezza.

Anomalie cromosomiche

Ognuno dei cromosomi che compongono l'affetto di una singola ospita milioni di geni, che codificano una proteina senza proteina che svolgono funzioni diverse, nonché sequenze regolatori.

Qualsiasi evento che introduce variazioni nella struttura, al numero o alla dimensione dei cromosomi, può portare a alterazioni della quantità, della qualità e della posizione delle informazioni genetiche contenute in essi. Queste alterazioni possono portare a condizioni catastrofiche, sia nello sviluppo che nel funzionamento degli individui.

Queste anomalie sono generalmente generate durante la gametoogenesi o durante le prime fasi dello sviluppo embrionale e, sebbene di solito sono estremamente varie, sono state classificate semplificate in due categorie: anomalie cromosomiche strutturali e anomalie cromosomiche numeriche.

Il primo coinvolge variazioni nel numero standard di cromosomi, cioè alludono alla perdita o al guadagno dei cromosomi, mentre questi ultimi si riferiscono alla perdita, alla duplicazione o agli investimenti di una parte del cromosoma

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