Witaj w dziale Genetyka. Zacznijmy od grafiki prawidłowo działającego chromosomu 15.
Skupmy się na regionie zaznaczonym na pomarańczowo, znanym jako region q11-q13, który występuje zarówno na chromosomie pochodzącym od matki, jak i od ojca. To ten obszar odpowiada za informacje o produkcji białka UBE3A zapisanej w genie UBE3A, białka, które pozwala nam chodzić, mówić i wykonywać wiele innych codziennych czynności.
I tu sprawy zaczynają się komplikować. W większości tkanek w ciele (przypominamy, że wciąż mówimy o zdrowych osobach nie chorujących na zespół Angelmana) gen UBE3A zlokalizowany na chromosomie 15 ulega ekspresji zarówno z kopii pochodzącej od ojca, jak i od matki. Jednakże w komórkach nerwowych w mózgu gen UBE3A na allelu ojcowskim jest wyciszony w wyniku procesu znanego jako imprinting. Dzieje się tak u wszystkich ludzi. Wszyscy posiadamy wyciszoną ojcowską kopię genu UBE3A. W związku z tym, w neuronach zdrowych osób gen UBE3A ulega ekspresji tylko na allelu matczynym; kopia pochodząca od ojca jest wyciszona. Innymi słowy: „neurotypowy” = kopia matczyna jest aktywna, kopia ojcowska wyciszona.
Lecz co się dzieje, jeśli coś złego stanie się z genem matczynym – pozostawiając człowieka bez funkcjonalnego genu pochodzącego od matki oraz z wyciszonym genem od ojca? Lub z dwoma wyciszonymi genami ojcowskimi, jak to się dzieje w niektórych przypadkach? Mówiąc inaczej – co się dzieje, gdy żadna z posiadanych kopii nie pozwala na prawidłową ekspresję genu UBE3A, lub produkcja białka UBE3A jest ograniczona? Rozpoznawany jest wtedy zespół Angelmana. Może on powstawać na różne sposoby, w różnych mechanizmach genetycznych.
Konkretniej mówiąc, gdy wspomniany gen matczyny może być prawidłowo odczytany, umożliwia to produkcję matrycowego RNA (mRNA – messenger RNA). Można sobie wyobrazić mRNA jako wiadomość, która została przepisana z DNA i która może być następnie odczytana w komórkach. mRNA opuszcza jądro komórkowe zawierając „kserokopię” każdego genu i przenosi tą skopiowaną wiadomość do „fabryki białek” w naszych komórkach. Osoby z zespołem Angelmana posiadają defekt w swoim genie UBE3A, a to uniemożliwia przekopiowanie prawidłowej wiadomości. W rezultacie w neuronach osób z ZA nie może powstać funkcjonalne białko UBE3A, co przyczynia się do objawów choroby.
W większości przypadków zespół Angelmana nie jest dziedziczony – zwłaszcza, gdy powstaje w wyniku delecji czy UPD. Te zmiany genetyczne najczęściej powstają losowo podczas formowania się komórki rozrodczej lub na etapie wczesnego rozwoju embrionalnego.
Tu możesz posłuchać więcej o genetyce w zespole Angelmana. Jeśli chcesz włączyć polskie napisy w filmie, kliknij na ikonkę zębatki (ustawienia), wybierz “Napisy”, a następnie “angielski (wygenerowane automatycznie)”, następnie kliknij ponownie na “angielski (wygenerowane automatycznie)” i zmień na “Przetłumacz automatycznie”, wybierając j. polski.
Mówiąc ogólnie, genotyp danej osoby to jej/jego kompletny materiał genetyczny. W świecie zaburzeń genetycznych, określenie to odnosi się również do alleli lub wariantów, które posiada dana osoba w konkretnym genie lub lokacji genu (w przeciwieństwie do fenotypu, który odnosi się do określenia obserwowalnych cech lub właściwości organizmu). Zespół Angelmana spowodowany jest nieprawidłowością genetyczną w regionie genu UBE3A znajdującym się na chromosomie 15, jednak ta nieprawidłowość może przyjmować różne formy – stąd różne rodzaje genotypów ZA.
Wyróżniamy wśród nich następujące genotypy:
Delecja Osobom z zespołem Angelmana z delecją brakuje fragmentu DNA w regionie 15q11-13 na matczynej kopii chromosomu 15. Przejdź tutaj, by dowiedzieć się więcej.
Mutacja Osoby te mają niewielką nieprawidłowość w regionie 15q11-13 w DNA na matczynej kopii chromosomu 15. Mutacja może wystąpić w każdym miejscu genu. Przejdź tutaj, by dowiedzieć się więcej.
UPD/ICD Osoby z ICD cechuje defekt w centrum imprintingu. W tych przypadkach błąd w centrum imprintingu powoduje wyciszenie również matczynej kopii genu UBE3A – w konsekwencji czyniąc obie kopie wyciszonymi. Te dwa genotypy różnią się technicznie rzecz biorąc, lecz z funkcjonalnego punktu widzenia działają tak samo. Osoba z UPD posiada dwie kopie chromosomu 15 od swojego ojca, które są wyciszone, zamiast otrzymać po jednym chromosomie od matki i ojca. Przejdź tutaj, by dowiedzieć się więcej.
Mozaicyzm W tym ekstremalnie rzadkim genotypie zespołu Angelmana gen UBE3A ulega ekspresji w małej części komórek. Osobę z mozaicyzmem cechuje mieszanka komórek, w których DNA genu UBE3A ulega pełnej ekspresji oraz komórek, w których ta ekspresja nie występuje. Przejdź tutaj, by dowiedzieć się więcej.
Należy dodać, że istnieją również osoby, u których testy diagnostyczne w kierunku zespołu Angelmana wychodzą prawidłowo, a które wciąż spełniają kryteria diagnostyczne ZA. Osoby te mogą posiadać wciąż nieznane mutacje, które wpływają na gen UBE3A lub zjawisko imprintingu genomowego w chromosomie 15. Bardzo istotne jest, by pamiętać, że istnieją inne zespoły genetyczne, których obraz kliniczny może być podobny do ZA. Przejdź tutaj, by dowiedzieć się więcej: najczęstsze błędne diagnozy.
