Mozaicizam i Himerism

Source: http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/medgen/chromo/mosaics.html

Mozaici i himere su životinje koje imaju više od jednog genetski različite populacije ćelija. Razlika između ova dva oblika je vrlo jasno definiran, iako ponekad ignorišu ili zloupotrebljava. U mozaici, genetski različitih tipova ćelija svi proizlaze iz jedne zigota, dok je himera potiču iz više od jednog zigota.

Mozaici nisu rijetki; u stvari, otprilike polovina sisara na Zemlji su vrsta mozaika. A himera, s druge strane, nije nešto što ste vjerojatno naići osim ako su eksperimentalni embriolog ili podići stoke.

Citogenetski mozaici

Termin mozaik se obično primjenjuje na životinju koja ima više od jednog citogenetski-različite populacije ćelija. Na primjer, u ljudskom mozaik, neki od ćelija može biti 46, XX i oko 47, XXX. Frakcija ćelija ima svaki genotip je dosta varijabilna, odražavajući kako rano tijekom embriogeneze u mozaicizam nastao. U većini, ali ne i svim slučajevima, mozaicizam se može otkriti u stanicama svih tkiva.

Ono što je klinički značaj mozaicizam? Ako je udio citogenetski abnormalne ćelije u mozaiku je dovoljno velika, da pojedinac će manifestovati bolesti. Nasuprot tome, ako su abnormalne ćelije su proporcionalno mala u odnosu na citogenetski normalnih ćelija, normalne ćelije može biti dovoljno za sprečavanje bolesti ili smanjiti težinu. Na primjer, velika većina ljudi ima Turner sindrom (X kromosom monozomija) umre prije rođenja. Mnogi pojedinci Turner je da ne preživi se utvrdi da su mozaici sa značajnim dio normalne ćelije (npr 46 XX / 45 XO mozaika).

X kromosoma mozaicizam

Rano u embriogeneze u sisavaca, svi osim jednog X kromosoma su funkcionalno inaktiviraju kroz proces koji se zove X kromosoma inaktivacije. Jer ovo inaktivacije dešava slučajno, sve normalno žene imaju približno jednake populacije dva genetski različitih tipova stanica i stoga vrsta mozaika. U otprilike pola svojih ćelija, u djeda X kromosom je inaktivirano, a druga polovina su majke X kromosom je neaktivan. To ima niz važnih bioloških i medicinskih implikacije, posebno u odnosu na X-vezana genetskih bolesti.
Mačke pružiti jedinstvenu priliku da posmatraju X kromosoma inaktivacije i pomoći vizualizirati kako to utječe na sve žene. Tortiseshell mačke, kao što se vidi u nastavku, imaju sloj koji je mješavina crne i narandžaste kose. Calico mačke su slične, ali imaju i mrlje bijele, koji je kodiran drugog gena.

Gena koji kodira narančaste boje kaput je X-vezana (koji je, na X kromosom). Crna boja kodiran ili ko-dominantna alela na X kromosom ili, češće, autosomno gen koji je maskirana gena naranče. Za objašnjenja svrhe, mi ćemo razmotriti narandžasta gena (O) i ne-narančasti alela (o), kako se X-povezana. Normalno mužjaka imaju jedan X kromosom i može nositi bilo O ili o genu, vodeći ih imati narančasti ili crni kaput, odnosno.

Ženski mačke, sa dva X kromosoma, može imati bilo koji od tri genotipa u odnosu na gen narandžasta: OO (narančasti kaput), oo (crni kaput) ili Oo (tortiseshell ili šareno). U tortiseshell obrazac fino zakrpe crne i narandžaste odražava obrazac X kromosoma inaktivacije u folikula.

U crnoj zakrpe, X kromosoma koji nose narandžaste alel je inaktiviran i X kromosoma koji nose non-narančasta alela je aktivan. Upravo je obrnuto prisutan u zakrpe od naranče krzna. Slučajnog priroda X kromosoma inaktivacije je evidentan – postoje relativno velike mrlje i crne i narandžaste (slično postaje 5 glave za redom kada povući novac), ali većina dlaka je fina mješavina naranče i crne (glave, repovi, repovi, glave, repove …).

Pa šta ako niste zainteresirani za mačke kaput boje? Možda ti čak i ne volim mačke. Razumijevanje ove informacije i dalje važna? Da! Obrazac X kromosoma inaktivacije vide kao crne i narandžaste krzna u sloj je tortiseshell mačka je prisutan u svim tkivima svih ženskih sisavaca. To uzorak jednostavno nije obično vidljiv jer je, na primjer, ljudski boje kože nisu kodirane X-vezani geni. Međutim, razumijevanje X kromosoma inaktivacije i mozaicizam je od velike važnosti u svim vrstama za razumijevanje patofiziologije X-vezana genetskih bolesti.

Himera

U mitologiji, himera je čudovište koje bljuje vatru sastavljen sa lavlje glave, tijelo koze i rep zmije je. U medicinskoj nauci, himera je pojedinac koji ima više od jednog genetski različita populacija stanica koja je nastala iz više od jednog zigota. Kako je to moguće, i koliko brzo treba da pokrenete ako vidite jedan?

Himerni goveda nisu nimalo rijetki. Kada krava ima blizance, gotovo je neminovno da anastomoza (područja spajanje) razviti između fetusa krvotok početkom u gestacije. To dovodi do razmene krvi između dva fetusa. Fetalne krvi sadrži krvotvornih matičnih stanica, a svaki fetus je trajno “nosilac” sa matičnim ćelijama iz svog blizanca. Rezultat je da su oba životinje su hematopoetskih himera. A varijabilni dio svih svojih ćelija koje su izvedene iz krvotvornih matičnih stanica (perifernih krvnih zrnaca, KUPFFER ćelije u jetri, limfociti i makrofagi u limfnim čvorovima i slezeni, itd) su iz Twin.

Glavni klinički značaj se vidi kada se fetus je ženska i jedan muški. U takvim slučajevima, ženski fetus je izložen hormone iz muškog i muških. Takva ženska goveda nazivaju se freemartini. Vanjskog genitalnog trakta od freemartin izgleda kao žena, iako obično infantilna. Stepen do kojeg je muških unutrašnje genitalnog trakta varira, ali obično, vagina je vrlo kratak i uterusa rogovi su rudimentarni. Prilično je očigledno, ove životinje su sterilni. Freemartins se vide povremeno u druge vrste, iako mnogo rjeđe nego kod goveda, vjerojatno zato što te životinje nemaju sklonost vidi u goveda da se formira vaskularnih anastomoza između fetusa u ranoj gestacije.

Postoje izvještaji o prirodno javlja Chimerism u različitim vrstama. Takvi pojedinci nesumnjivo se dešavaju, iako su vrlo rijetke. Najverovatnije patogenezu u takvim slučajevima je spoj dva ranog embrija u jednu. Ovo je osumnjičen jer himera se proizvode eksperimentalno, i da je bio vrijedan istraživački alat u nekoliko biomedicinskih disciplina. Osnovna tehnika je kombinirati dva vrlo rano embrija tako da su njihove ćelije se mijesaju i rezultirajući ploda ima ćelije iz originalne embriona. Ova tehnika je naširoko primjenjuje s miševima i također primijenjen na preživara.

Himernim životinja prikazano u nastavku je beba “GEEP”, napravljen kombinacijom koza i ovaca embrija. Obratite pažnju na Chimerism evidentno u koži – veliki zakrpe od kože na prednje i stražnje noge su prekrivene vuna, predstavlja ovce doprinos životinje, a većina ostatka tijela je prekrivena kosom, koja potiče od kozjeg ćelija.

Courtesy, Dr. Gary Anderson, University of Califonia at Davis

Himerni miševa i ovaca koza himere su najkorisniji u odgovaranju na fundamentalna pitanja o razvojne biologije i patologije. Tu je i neki potencijal koji ova tehnika može se primijeniti na probleme kao što su spašavanje ugroženih vrsta. Moguće je, na primjer za izgradnju koza-ovca Chimera tako da koza fetus je “uvukla” u ovaca placente. Ovo omogućava ovce da nosi koza na termin, koji se neće dogoditi ako jednostavno prenijeti koza embriona u ovaca (ovce će imunološki odbaciti koza placentu i fetus). To može biti moguće proširiti ovaj postupak kako bi se omogućilo embrija od ozbiljno ugrožene vrste koje će izvršiti majke primaoca iz druge vrste.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *