Interessante Gene im Chromosom 15q Duplikationssyndrom / Dup15q

Chromosome tragen Gene die die körperliche Entwicklung und das Verhalten jedes Einzelnen steuern. Um die Entwicklungsprobleme zu verstehen, die durch dup15q verursacht werden ist es hilfreich einige der interessantesten Gene auf diesem Chromosom zu kennen. Im folgenden wird versucht die kurz und knapp zu erläutern:

Was wissen wir über die Gene die an Duplikationen von 15q11.2-q13.1 beteiligt sind?

Die am häufigsten duplizierte Region ist sehr “gen”-reich, einschließlich Genen die sowohl von väterlichen als auch von mütterlichen Chromosomen exprimiert werden, sowie von Genen die auf der Basis des Ursprungs des Chromosoms unterschiedlich exprimiert werden.1

Da mütterlich abgeleitete 15q-Duplikationen am häufigsten mit Entwicklungsproblemen wie Autismus, kognitiven Beeinträchtigungen und Krampfanfällen in Verbindung gebracht werden, gibt es großes wissenschaftliches Interesse an den beiden bekannten mütterlich exprimierten Genen UBE3A und ATP10A (aka ATP10C). Es ist wahrscheinlich, dass andere Gene innerhalb der Duplikation und darüber hinaus zu den Symptomen des Chromosom 15q11.2-13.1 Duplikationssyndroms beitragen.

Das UBE3A-Gen ist bei den meisten Individuen mit Dup15q in 3er Kopie, bei den meisten Individuen mit interstitiellen Duplikationen in 4er Kopien vorhanden. Studien haben gezeigt, dass die zusätzlichen Kopien des Gens mit dup15q Chromosomen aktiv sind. Das UBE3A-Gen liefert Anweisungen zum Herstellen eines Enzyms, das Ubiquitin-Protein-Ligase E3A genannt wird. Dieses Enzym ist daran beteiligt andere Proteine ​​dazu zu bringen, in Zellen abgebaut zu werden. Proteinabbau ist ein normaler Prozess der beschädigte oder unnötige Proteine ​​entfernt und die normalen Zellfunktionen aufrechterhält. Beide Kopien des UBE3A-Gens sind in den meisten Körpergeweben aktiv. Im Gehirn ist jedoch normalerweise nur die von der Mutter geerbte Kopie (die mütterliche Kopie) aktiv.

Das ATP10A-Gen (auch als ATP10C bezeichnet) wird derzeit untersucht um zu bestimmen, ob es eine Rolle bei der Entwicklung von Autismus-Spektrum-Störungen spielt die mit mütterlichen Umlagerungen von Chromosom 15 verbunden sind. Die genaue Funktion dieses Gens ist nicht bekannt. Es ist wahrscheinlich dazu da ein Protein zu produzieren, das hilft Moleküle zu übertragen. Zusätzlich zu ihrer Position auf Chromosom 15 und dem Status würde die angenommene Funktion sie in die Aufrechterhaltung der Integrität der Zellmembran mit einbeziehen und sie könnte daher für die Zellsignalisierung im zentralen Nervensystem von Bedeutung sein.

Es gibt auch 3 GABAA-Rezeptor-Gene2 in der Region die üblicherweise dupliziert werden. Diese drei Gene der GABA-Rezeptor-Untereinheit heißen GABRB3, GABRA5 und GABRG3. GABA (g-Aminobuttersäure) ist ein Neurotransmitter3. Wenn GABA mit Nervenzellen kommuniziert, veranlasst es sie nicht auf andere stimulierende Signale im Gehirn zu reagieren. Daher wird GABA weitgehend als inhibitorischer4 Neurotransmitter betrachtet, obwohl sich seine Aktivität tatsächlich mit dem Alter entwickelt. Nach der Kindheit besteht die Gesamtwirkung von GABA- und GABAA-Rezeptoren darin die Aktivität von Nervenzellen zu stabilisieren.

Es wird vermutet, dass eine beeinträchtigte GABA-Funktion, insbesondere die GABAA-Rezeptorfunktion, eine wichtige Rolle bei Autismus und dem Angelman-Syndrom spielen könnte. Des weiteren wird vermutet, dass die Rolle von GABA-Rezeptor-Untereinheitsgenen bei Autismus höchstwahrscheinlich über komplexe Gen-Gen-Interaktionen zustande kommt. GABA spielt auch eine wichtige Rolle bei Anfällen. Da GABA die Neuronen daran hindert “zu feuern” und Anfälle durch unangemessenes oder unreguliertes Abfeuern von Nervenzellen verursacht werden, kann eine Erhöhung der GABA-Aktivität durch seine Rezeptoren das System dazu veranlassen sich zu stabilisieren und Anfälle zu verringern.

Die 3 GABAA-Rezeptorgene enthalten Anweisungen zur Herstellung von Proteinen die GABA-Rezeptoren bilden. Ein funktioneller GABA-Rezeptor umfasst mehrere Teile und es wird angenommen, dass die Expression von zusätzlichen Kopien einiger Komponenten tatsächlich zu weniger funktionellen Rezeptoren führt.

 

Quellen - Kurzerläuterung   [ + ]

1. Genexpression – Artikel auf Wikipedia
2. GABA-Rezeptor – Artikel bei Wikipedia
3. Eine Chemikalie, die Nachrichten zwischen Nervenzellen trägt
4. Inhibition – Artikel bei Wikipedia