กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 10 นาที

จุดเปราะบางของโครโมโซม

จุดเปราะบางของโครโมโซมเป็นจุดที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเฉพาะบนโครโมโซมที่มีแนวโน้มที่จะเกิดช่องว่างหรือรอยคอดและอาจแตกหักได้เมื่อเซลล์สัมผัสกับความเครียดจากการจำลองแบบบางส่วนจุดเปราะบา...

จุดเปราะบางของโครโมโซม

การยับยั้งการทำงานของยีน FMR1 ในกลุ่มอาการฟราจิลเอ็กซ์
การปิดกั้นการทำงานของ ยีน FMR1ในกลุ่มอาการฟราจิลเอ็กซ์ ยีน FMR1 อยู่ร่วมกับตำแหน่งเปราะบางที่หายาก ซึ่งมองเห็นได้เป็นช่องว่างบนแขนยาวของโครโมโซม X

จุดเปราะบางของโครโมโซมเป็นจุดที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเฉพาะบนโครโมโซมที่มีแนวโน้มที่จะเกิดช่องว่างหรือรอยคอดและอาจแตกหักได้[ 1 ]เมื่อเซลล์สัมผัสกับความเครียดจากการจำลองแบบบางส่วน[ 2 ]จุดเปราะบางจะถูกจำแนกตามความถี่เป็น "ทั่วไป" หรือ "หายาก" [ 3 ]จนถึงปัจจุบัน มีการระบุจุดเปราะบางมากกว่า 120 จุดในจีโนมของ มนุษย์ [ 3 ] [ 4 ]

ตำแหน่งเปราะบางทั่วไปถือเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างโครโมโซมปกติและพบได้ในทุกคน (หรือเกือบทุกคน) ในประชากร ภายใต้สภาวะปกติ ตำแหน่งเปราะบางทั่วไปส่วนใหญ่จะไม่แตกหักเองโดยธรรมชาติ ตำแหน่งเปราะบางทั่วไปมีความสำคัญในการศึกษาโรคมะเร็ง เนื่องจากมักได้รับผลกระทบในผู้ป่วยมะเร็งและสามารถพบได้ในบุคคลที่มีสุขภาพดี ตำแหน่ง FRA3B (ซึ่งมี ยีน FHIT ) และ FRA16D (ซึ่งมี ยีน WWOX ) เป็นสองตัวอย่างที่รู้จักกันดีและเป็นเป้าหมายหลักของการวิจัย

ตำแหน่งเปราะบางที่หายากพบได้ในประชากรน้อยกว่า 5% และมักประกอบด้วยลำดับนิวคลีโอไทด์ซ้ำกันสองหรือสามตัว ตำแหน่งเหล่านี้มักแตกหักได้ง่ายในระหว่างการจำลองแบบดีเอ็นเอ ซึ่งมักส่งผลกระทบต่อยีนข้างเคียง ในทางคลินิก ตำแหน่งเปราะบางที่หายากที่สำคัญที่สุดคือ FRAXA ใน ยีน FMR1ซึ่งเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการฟราจิลเอ็กซ์ซึ่งเป็นสาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความบกพร่องทางสติปัญญาที่ ถ่ายทอดทางพันธุกรรม

สำหรับฐานข้อมูลของตำแหน่งเปราะบางในโครโมโซมของมนุษย์ โปรดดูที่[ 5 ]

แหล่งที่เปราะบางและหายาก

การจำแนกประเภท

ตำแหน่งเปราะบางที่หายาก (RFSs) ถูกจัดกลุ่มออกเป็นสองกลุ่มย่อยตามสารประกอบที่ทำให้เกิดการแตกหัก ได้แก่ กลุ่มที่ไวต่อ โฟเลต (ตัวอย่างเช่น ดู[ 6 ] ) และกลุ่มที่ไม่ไวต่อโฟเลต ซึ่งถูกกระตุ้นโดยโบรโมดีออกซีอูริดีน (BrdU) หรือ ดิสตามัยซิ เอ [ 7 ] ซึ่งเป็น ยาปฏิชีวนะที่จับกับคู่ AT ของ DNA เป็นหลัก[ 8 ]กลุ่มที่ไวต่อโฟเลตมีลักษณะเฉพาะคือการขยายตัวของ CGG ซ้ำๆ[ 9 ] ในขณะที่กลุ่มที่ไม่ไวต่อโฟเลตมี มินิแซทเทลไลต์ซ้ำ ๆ ที่อุดมไปด้วย AT จำนวนมาก[ 10 ]

กลไกของความไม่เสถียร

ลำดับซ้ำ CGG และ AT ที่มีจำนวนมากซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ RFS สามารถสร้างแฮร์พิน[ 11 ]และโครงสร้าง DNA ที่ไม่ใช่ B อื่นๆ ที่ปิดกั้นส้อมการจำลองแบบและอาจส่งผลให้เกิดการแตกหัก[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] พบว่า DNA polymeraseจะหยุดที่ลำดับซ้ำสามตัว CTG และ CGG ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดการขยายตัวอย่างต่อเนื่องผ่านการเลื่อน[ 15 ]

จุดเปราะบางทั่วไป

การจำแนกประเภท

ต่างจาก RFS ไซต์เปราะทั่วไป (CFS) ไม่ได้เป็นผลมาจากการกลายพันธุ์จากการขยายตัวของนิวคลีโอไทด์ซ้ำแต่เป็นส่วนหนึ่งของจีโนมมนุษย์ ปกติ และโดยทั่วไปจะเสถียรเมื่อไม่อยู่ภายใต้ความเครียดจากการจำลองแบบ[ 16 ]การแตกหักส่วนใหญ่ที่ CFS เกิดจากยาปฏิชีวนะอะฟิดิโคลิน (APH) ในปริมาณต่ำ [ 17 ]การรักษาร่วมกับสารยับยั้งโทโปไอโซเมอเรส I แคมป์โทเทซิน (CPT) ในความเข้มข้นต่ำจะช่วยลดการแตกหักที่เกิดจาก APH [ 18 ]บริเวณ CFS มีการอนุรักษ์ไว้อย่างสูงในหนู[ 19 ] [ 20 ]และสายพันธุ์อื่นๆ รวมถึงไพรเมต แมว สุนัข หมู ม้า วัว หนูตุ่นอินเดีย และยีสต์ (สำหรับบทวิจารณ์ โปรดดู[ 4 ] ) แม้ว่า CFS อาจเป็นผลมาจากโครงสร้างโครโมโซมระดับสูง แต่การอนุรักษ์ตลอดสายพันธุ์อาจบ่งชี้ว่าอาจมีวัตถุประสงค์ทางชีววิทยาที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้[ 21 ]

กลไกของความไม่เสถียร

ความไม่เสถียรของ CFS คาดว่าจะเกิดจากการจำลองแบบล่าช้า: CFS มีแนวโน้มที่จะเริ่มต้นการจำลองแบบที่ถูกต้อง แต่ใช้เวลานานในการทำให้เสร็จสมบูรณ์ ทำให้เกิดการแตกหักจากบริเวณ DNA ที่ยังไม่ได้จำลองแบบ[ 4 ]การจำลองแบบล่าช้าอาจเป็นผลมาจากการก่อตัวของโครงสร้าง DNA ที่ไม่ใช่ B เช่น แฮร์พินและทอรอยด์ ซึ่งทำให้การจำลองแบบหยุดชะงักในบริเวณที่มี AT มาก คล้ายกับกลไกที่เสนอของความไม่เสถียรของไซต์เปราะบางที่หายาก[ 22 ]ไค เนสตรวจสอบจุด Ataxia-telengiectasia และ Rad3 Related (ATR) จำเป็นสำหรับการรักษาเสถียรภาพของ CFS ภายใต้สภาวะการจำลองแบบทั้งที่เครียดและปกติ[ 23 ]การแตกหักลดลงหลังจากได้รับการรักษาด้วย CPT (camptothecin) (โดยไม่มี APH) ซึ่งแสดงให้เห็นว่า CPT มีบทบาทที่จำเป็นในการทำให้ CFS มีเสถียรภาพด้วย[ 18 ]

ความสำคัญทางคลินิก

บริเวณเปราะบางมีความเกี่ยวข้องกับความผิดปกติและโรคต่างๆ มากมาย ทั้งที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมและไม่ถ่ายทอด บริเวณ FRAXA อาจเป็นที่รู้จักมากที่สุดจากบทบาทของมันในกลุ่มอาการฟราจิลเอ็กซ์แต่บริเวณเปราะบางยังมีส่วนเกี่ยวข้องทางคลินิกกับโรคสำคัญอื่นๆ อีกมากมาย เช่นโรคมะเร็ง

FRA3BและFRA16Dอยู่ภายในยีนยับยั้งเนื้องอกขนาดใหญ่FHIT [ 24 ]และWWOX [ 25 ] ตามลำดับ ความถี่สูงของการลบที่จุดแตกหักภายในไซต์ที่เปราะบางเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับมะเร็งหลายชนิด รวมถึง มะเร็งเต้านม มะเร็งปอด และมะเร็งกระเพาะอาหาร (สำหรับบทวิจารณ์ โปรดดู[ 4 ] )

ยีน ไมโครอาร์เอ็นเอซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมโดยเฉพาะ มักจะอยู่ที่ตำแหน่งที่เปราะบาง[ 26 ]การเปลี่ยนแปลงของโครโมโซมอาจนำไปสู่การควบคุมไมโครอาร์เอ็นเอที่ผิดปกติ ซึ่งอาจมีความสำคัญในการวินิจฉัยและพยากรณ์โรคมะเร็ง[ 27 ]

นอกจากนี้ไวรัสเฮปาไทติสบี (HBV) [ 28 ]และไวรัส HPV-16 ซึ่งเป็นสายพันธุ์ของไวรัส papilloma ในมนุษย์ที่มีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดมะเร็งมากที่สุด ดูเหมือนว่าจะรวมเข้ากับหรือรอบๆ บริเวณที่เปราะบางเป็นพิเศษ และมีการเสนอว่าสิ่งนี้มีความสำคัญต่อการพัฒนาของเนื้องอกบาง ชนิด [ 29 ] [ 30 ]

ตำแหน่งเปราะบางยังเกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการต่างๆ มากมาย (สำหรับการทบทวน โปรดดู[ 31 ] ) ตัวอย่างเช่น การแตกหักที่หรือใกล้กับตำแหน่ง FRA11b เกี่ยวข้องกับกลุ่มอาการ Jacobsenซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียส่วนหนึ่งของแขนยาวของโครโมโซม 11พร้อมกับความบกพร่องทางสติปัญญาเล็กน้อย[ 32 ]ตำแหน่ง FRAXE เกี่ยวข้องกับการพัฒนาความบกพร่องทางสติปัญญารูปแบบหนึ่งโดยไม่มีลักษณะฟีโนไทป์ที่โดดเด่น[ 31 ]กลุ่มอาการ Seckelซึ่งเป็นโรคทางพันธุกรรมที่มีลักษณะเฉพาะคือระดับ ATR ต่ำ ส่งผลให้โครโมโซมไม่เสถียรมากขึ้นที่ตำแหน่งเปราะบาง[ 33 ]

จุดเปราะบางและยีนที่ได้รับผลกระทบ

  • ฟรา1เอ
  • FRA1B ( ยีน DAB1 )
  • ฟรา1ซี
  • ฟรา1ดี
  • FRA1E ( ยีน DPYD )
  • ฟรา1เอฟ
  • ฟรา1จี
  • ฟรา1เอช
  • ฟรา1ไอ
  • ฟรา1เจ
  • ฟรา1เค
  • ฟรา1แอล
  • ฟรา1เอ็ม
  • ฟรา2เอ
  • ฟรา2บี
  • ฟรา2ซี
  • ฟรา2ดี
  • ฟรา2อี
  • FRA2F ( ยีน LRP1B )
  • ฟรา2จี
  • ฟรา2เอช
  • ฟรา2ไอ
  • ฟรา2เจ
  • ฟรา2เค
  • ฟรา2แอล
  • ฟรา3เอ
  • FRA3B ( ยีน FHIT )
  • FRA3C ( ยีนNAALADL2 [ 34 ] [ 35 ] )
  • ฟรา3ดี
  • ฟรา4เอ
  • ฟรา4บี
  • ฟรา4ซี
  • ฟรา4ดี
  • ฟรา4อี
  • FRA4F ( ยีนGRID2 )
  • ฟรา5เอ
  • ฟรา5บี
  • ฟรา5ซี
  • ฟรา5ดี
  • ฟรา5อี
  • ฟรา5เอฟ
  • ฟรา5จี
  • FRA5H ( ยีน PDE4D )
  • ฟรา6เอ
  • ฟรา6บี
  • ฟรา6ซี
  • ฟรา6ดี
  • FRA6E ( ยีน PARK2 )
  • ฟรา6เอฟ
  • ฟรา6จี
  • ฟรา6เอช
  • ฟรา7เอ
  • ฟรา7บี
  • เอฟอาร์เอ7ซี
  • ฟรา7ดี
  • ฟรา7อี
  • ฟรา7เอฟ
  • ฟรา7จี
  • ฟรา7เอช
  • FRA7I ( ยีนCNTNAP2 )
  • เอฟอาร์เอ7เจ
  • FRA7K ( ยีน IMMP2L )
  • ฟรา8เอ
  • ฟรา8บี
  • ฟรา8ซี
  • ฟรา8ดี
  • ฟรา8อี
  • ฟรา8เอฟ
  • ฟรา9เอ
  • ฟรา9บี
  • ฟรา9ซี
  • ฟรา9ดี
  • ฟรา9อี
  • ฟรา9เอฟ
  • ฟรา9จี
  • เอฟอาร์เอ10เอ
  • เอฟอาร์เอ10บี
  • ฟรา10ซี
  • FRA10D ( ยีน CTNNA3 )
  • เอฟอาร์เอ10อี
  • ฟรา10เอฟ
  • ฟรา10จี
  • ฟรา11เอ
  • ฟรา11บี
  • ฟรา11ซี
  • ฟรา11ดี
  • ฟรา11อี
  • FRA112F ( ยีน DLG2 )
  • ฟรา11จี
  • ฟรา11เอช
  • ฟรา11ไอ
  • เอฟอาร์เอ12เอ
  • เอฟอาร์เอ12บี
  • ฟรา12ซี
  • เอฟอาร์เอ12ดี
  • เอฟอาร์เอ12อี
  • FRA13A ( ยีน NBEA )
  • ฟรา13บี
  • ฟรา13ซี
  • เอฟอาร์เอ13ดี
  • เอฟอาร์เอ13อี
  • FRA14B ( ยีนGPHN [ 36 ] )
  • เอฟอาร์เอ14ซี
  • FRA15A ( ยีน RORA )
  • ฟรา16เอ
  • เอฟอาร์เอ16บี
  • ฟรา16ซี
  • FRA16D ( ยีน WWOX )
  • เอฟอาร์เอ16อี
  • ฟรา17เอ
  • ฟรา17บี
  • ฟรา18เอ
  • ฟรา18บี
  • ฟรา18ซี
  • ฟรา19เอ
  • เอฟอาร์เอ19บี
  • ฟรา20เอ
  • เอฟอาร์เอ20บี
  • เอฟอาร์เอ22เอ
  • เอฟอาร์เอ22บี
  • แฟรกซ์บี
  • FRAXC ( ยีน IL1RAPL1 / DMD )
  • แฟรกซ์ดี
  • แฟรกซ่า
  • แฟรกซ์
  • แฟรกซ์เอฟ
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Chromosomal_fragile_site&oldid=1361115492 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ จุดเปราะบางของโครโมโซม

จุดเปราะบางของโครโมโซมเป็นจุดที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรมเฉพาะบนโครโมโซมที่มีแนวโน้มที่จะเกิดช่องว่างหรือรอยคอดและอาจแตกหักได้เมื่อเซลล์สัมผัสกับความเครียดจากการจำลองแบบบางส่วนจุดเปราะบา...

การจำแนกประเภท

ตำแหน่งเปราะบางที่หายาก (RFSs) ถูกจัดกลุ่มออกเป็นสองกลุ่มย่อยตามสารประกอบที่ทำให้เกิดการแตกหัก ได้แก่ กลุ่มที่ไวต่อ โฟเลต (ตัวอย่างเช่น ดู [ 6 ] ) และกลุ่มที่ไม่ไวต่อโฟเลต ซึ่งถูกกระตุ้นโดย โบรโมดีออกซีอูริดีน (BrdU) หรือ ดิสตามัยซิ น เอ [ 7 ] ซึ่งเป็น...

กลไกของความไม่เสถียร

ลำดับซ้ำ CGG และ AT ที่มีจำนวนมากซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของ RFS สามารถสร้าง แฮร์พิน [ 11 ] และโครงสร้าง DNA ที่ไม่ใช่ B อื่นๆ ที่ปิดกั้น ส้อมการจำลองแบบ และอาจส่งผลให้เกิดการแตกหัก [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] พบว่า DNA polymerase จะหยุดที่ลำดับซ้ำสามตัว CTG และ CGG...

ความสำคัญทางคลินิก

บริเวณเปราะบางมีความเกี่ยวข้องกับความผิดปกติและโรคต่างๆ มากมาย ทั้ง ที่ถ่ายทอดทางพันธุกรรม และไม่ถ่ายทอด บริเวณ FRAXA อาจเป็นที่รู้จักมากที่สุดจากบทบาทของมันใน กลุ่มอาการฟราจิลเอ็กซ์ แต่บริเวณเปราะบางยังมีส่วนเกี่ยวข้องทางคลินิกกับโรคสำคัญอื่นๆ อีกมากมาย...