Varijacija broja kopija 1q21.1

Struktura 1q21.1; slične regije u istoj boji

Varijacije broja kopija 1q21.1 (CNV) su rijetke aberacije ljudskog hromosoma 1.

U uobičajenoj situaciji, ljudska ćelija ima jedan par identičnih hromosoma na poziciji 1. Kod 1q21.1 CNV-a, jedan hromosom iz para nije potpun jer nedostaje dio sekvence hromosoma ili je prekompletan, jer su neki dijelovi sekvence duplirani. Rezultat je da je jedan hromosom normalne dužine, a drugi predugačak ili prekratak.

Struktura 1q21.1

Struktura 1q21.1 je složena. Područje ima veličinu od približno 6 megabaznih parova (Mb) (od 141,5 Mb do 147,9 Mb). Unutar 1q21.1 postoje dva područja u kojima se CNV mogu naći: proksimalno područje ili TAR područje (144,1 do 144,5) i distalno područje (144,7 do 145,9). CNV 1q21.1 će se obično naći u jednom od ovih područja, ali je moguće preklapanje i s drugim područjima ili dijelovima koji su izvan ovih područja. 1q21.1 ima višestruka ponavljanja iste strukture: samosamosamo 25% strukture nije duplicirano.duplirano. U sekvenci postoji nekoliko praznina. Za sada nema dostupnih informacija o sekvenci DNK u tim područjima. Praznine predstavljaju otprilike 700 kilobaza. U prazninama se očekuju novi geni. Područje 1q21.1 je jedan od najtežih dijelova ljudskog genoma za mapiranje.

CNV se javljaju zbog nealelne homologne rekombinacije posredovane niskim kopijama ponavljanja (slijedom sličnih regija), koje se obično nalaze u 1q21.1.

Oblici CNV-a 1q21.1

U literaturi se pominju četiri odvojena oblika 1q21.1 CNV.

• proksimalne delecije i duplikacije1q21.1
• TAR-sindrom
• distalna delecija, poznata kao sindrom delecije 1q21.1
• distalna duplikacija, poznata kao sindrom duplikacije 1q21.1

CNV dovode do vrlo varijabilnog fenotipa i manifestacije kod pojedinaca su prilično varijabilne. Neki ljudi koji imaju CNV mogu normalno funkcionirati, dok drugi imaju simptome mentalne retardacije i razne fizičke anomalije.

Uzrok sindroma

Mejoza je proces podjele i stvaranja reproduktivnih ćelija kod ljudi. U mejozi, parovi hromosoma se razdvajaju i predstavnik svakog para odlazi u jednu ćerku ćeliju. Na taj način će se broj hromosoma u svakoj ćeliji prepoloviti, a svi dijelovi na hromosomu (geni) ostaju, nakon randomiziranja. Koja će informacija matične ćelije završiti u ćeliji kćeri odlučuje se čisto slučajno. Osim ovog slučajnog procesa, postoji i drugi slučajni proces. U ovom drugom nasumičnom procesu DNK će biti isprepletena na način da se dijelovi izostavljaju (delecija), dodaju (duplikacija), premještaju s jednog mjesta na drugo (translokacija) i invertiraju (inverzija). Ovo je uobičajen proces, koji dovodi do oko 0,4% varijacije u DNK. Objašnjava zašto čak i identični blizanci nisu genetički 100% identični.

Problem drugog slučajnog procesa je da se mogu pojaviti genetičke greške. Posebno zbog procesa delecije i duplikacije, hromosomi koji se spajaju u novoj ćeliji mogu biti kraći ili duži. Rezultat ove spontane promjene u strukturi DNK je takozvana varijacija broja kopija. Zbog CNV, hromosomi različitih veličina mogu se kombinovati u novoj ćeliji. Ako se to dogodi oko začeća, rezultat će biti prva ljudska ćelija s genetičkom varijacijom. Ovo može biti pozitivno ili negativno. U pozitivnim slučajevima ovaj novi čovjek će biti sposoban za posebnu vještinu koja je pozitivno ocijenjena, naprimjer, u sportu ili nauci. U negativnim slučajevima, mora se nositi sa sindromom ili teškim invaliditetom, kao što je u ovom slučaju 1q21.1 CNV-a Na osnovu mejotskog procesa, sindrom se može pojaviti na dva načina.

• 1. spontana devijacija (de novo situacija): dva hromosoma se spajaju, od kojih jedan ima varijaciju broja kopija kao rezultat procesa mejoze.
• 2. roditelj je nesvjesni nositelj hromosoma sa varijacijom broja kopija i prenosi je pri začeću djetetu, sa različitim posljedicama po dijete.

Zbog ove genetičke greške u otisku, embrion može imati problema u razvoju tokom prvih mjeseci trudnoće. Otprilike 20 do 40 dana nakon oplodnje nešto pođe po zlu u izgradnji dijelova tijela i mozga, što dovodi do lančane reakcije.

Zbog ponavljanja u 1q21.1, postoji veća šansa za nejednak krosingover tokom mejoza.

Srodni geni

Geni povezani sa proksimalnim područjem su HFE2, TXNIP, POLR3GL, LIX1L, RBM8A, PEX11B, ITGA10 , ANKRD35, PIAS3, NUDT17, POLR3C, RNF115, CD160, PDZK1 i GPR89A
Geni povezani sa distalnim područjem su PDE4DIP, HYDIN2, PRKAB2, PDIA3P, FMO5, CHD1L, BCL9, ACP6, GJA5, GJA8, NBPF10, GPR89B, GPR89C, PDZK1P1 i NBPF11.