डिस्ट्रोफिन जीन में एक नए उत्परिवर्तन का पता लगाना और डचेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी (नैदानिक अवलोकन) में चिकित्सा आनुवंशिक परामर्श के लिए इसका महत्व। चिकित्सा आनुवंशिकी
अध्याय 5 जीव की परिवर्तनशीलता
अध्याय 5 जीव की परिवर्तनशीलता
सामान्य डेटा
किसी जीव की परिवर्तनशीलता उसके जीनोम की परिवर्तनशीलता है, जो किसी व्यक्ति के जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक अंतर को निर्धारित करती है और इसके जीनोटाइप और फेनोटाइप की विकासवादी विविधता का कारण बनती है (अध्याय 2 और 3 देखें)।
भ्रूण, भ्रूण, भ्रूण का अंतर्गर्भाशयी विकास, मानव शरीर के आगे के प्रसवोत्तर विकास (शैशवावस्था, बचपन, किशोरावस्था, किशोरावस्था, वयस्कता, उम्र बढ़ने और मृत्यु) के विलय के दौरान गठित ओटोजेनेसिस के आनुवंशिक कार्यक्रम के अनुसार किया जाता है। मातृ और पैतृक जीनोम (अध्याय 2 और 12 देखें)।
ओण्टोजेनेसिस के दौरान, किसी व्यक्ति के जीव के जीनोम और उसमें एन्कोड की गई जानकारी पर्यावरणीय कारकों के प्रभाव में निरंतर परिवर्तन से गुजरती है। जीनोम में उत्पन्न होने वाले परिवर्तनों को पीढ़ी से पीढ़ी तक प्रेषित किया जा सकता है, जिससे वंश में जीवों की विशेषताओं और फेनोटाइप की परिवर्तनशीलता हो सकती है।
XX सदी की शुरुआत में। जर्मन प्राणी विज्ञानी डब्ल्यू हैकर ने जीनोटाइप और फेनोटाइप के बीच संबंधों और संबंधों के अध्ययन और उनकी परिवर्तनशीलता के विश्लेषण के लिए समर्पित आनुवंशिकी की दिशा को अलग किया, और इसे बुलाया फीनोजेनेटिक्स
वर्तमान में, फेनोजेनेटिक्स परिवर्तनशीलता के दो वर्गों को अलग करता है: गैर-वंशानुगत (या संशोधन), जो पीढ़ी से पीढ़ी तक संचरित नहीं होता है, और वंशानुगत, जो पीढ़ी से पीढ़ी तक प्रेषित होता है।
बदले में, वंशानुगत परिवर्तनशीलता भी दो वर्गों की हो सकती है: संयोजन (पुनर्संयोजन) और उत्परिवर्तनीय। प्रथम श्रेणी की परिवर्तनशीलता तीन तंत्रों द्वारा निर्धारित की जाती है: निषेचन के दौरान युग्मकों की यादृच्छिक मुठभेड़; क्रॉसिंग ओवर, या अर्धसूत्रीविभाजन (अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के प्रोफ़ेज़ में समजातीय गुणसूत्रों के बीच समान वर्गों का आदान-प्रदान); समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान पुत्री कोशिकाओं के निर्माण के दौरान विभाजन के ध्रुवों पर समजात गुणसूत्रों का स्वतंत्र विचलन। दूसरे की परिवर्तनशीलता
वर्ग बिंदु, गुणसूत्र और जीनोमिक उत्परिवर्तन के कारण होता है (नीचे देखें)।
आइए हम क्रमिक रूप से किसी जीव के व्यक्तिगत विकास के विभिन्न चरणों में विभिन्न वर्गों और प्रकार की परिवर्तनशीलता पर विचार करें।
युग्मकों के निषेचन के दौरान परिवर्तनशीलता और नवजात जीवों के जीनोम के कामकाज की शुरुआत
मातृ और पैतृक जीनोम एक दूसरे से अलग-अलग कार्य नहीं कर सकते हैं।
केवल दो पैतृक जीनोम, एक युग्मनज में एकजुट होकर, आणविक जीवन के उद्भव को सुनिश्चित करते हैं, एक नए गुणात्मक राज्य का उदय - जैविक पदार्थ के गुणों में से एक।
अंजीर पर। 23 युग्मकों के निषेचन के दौरान दो पैतृक जीनोमों की परस्पर क्रिया के परिणामों को दर्शाता है।
निषेचन सूत्र के अनुसार: युग्मनज \u003d अंडा + शुक्राणु, युग्मनज के विकास की शुरुआत एक दोहरे (द्विगुणित) के गठन का क्षण है जब पैतृक युग्मकों के दो अगुणित सेट मिलते हैं। यह तब होता है जब आणविक जीवन का जन्म होता है और पहले जाइगोट के जीनोटाइप के जीन की अभिव्यक्ति के आधार पर क्रमिक प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला शुरू की जाती है, और फिर इससे निकलने वाली बेटी दैहिक कोशिकाओं के जीनोटाइप पर। सभी शरीर कोशिकाओं के जीनोटाइप की संरचना में अलग-अलग जीन और जीन के समूह ओण्टोजेनेसिस के आनुवंशिक कार्यक्रम के कार्यान्वयन के दौरान "चालू" और "बंद" करना शुरू करते हैं।
चल रही घटनाओं में अग्रणी भूमिका अंडे की होती है, जिसमें न्यूक्लियस और साइटोप्लाज्म में न्यूक्लियेशन के लिए आवश्यक सभी चीजें होती हैं।
चावल। 23.युग्मकों के निषेचन के दौरान दो पैतृक जीनोमों की परस्पर क्रिया के परिणाम (चित्र www.bio.1september.ru; www.bio.fizteh.ru; www.vetfac.nsau.edu.ru, क्रमशः)
जीवन और जीवन की निरंतरता नाभिक और कोशिका द्रव्य के संरचनात्मक और कार्यात्मक घटक (सार) जैविक मातृसत्ता)।दूसरी ओर, शुक्राणु में डीएनए होता है और इसमें साइटोप्लाज्म के घटक नहीं होते हैं। अंडा कोशिका में प्रवेश करने के बाद, शुक्राणु का डीएनए अपने डीएनए के संपर्क में आता है, और इस प्रकार युग्मनज में जीव के पूरे जीवन में कार्य करने वाला मुख्य आणविक तंत्र "स्विच ऑन" होता है: दो पैतृक जीनोम का डीएनए-डीएनए इंटरैक्शन . कड़ाई से बोलते हुए, जीनोटाइप सक्रिय होता है, जो मातृ और पैतृक मूल के डीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के लगभग बराबर भागों द्वारा दर्शाया जाता है (साइटोप्लाज्म के एमटीडीएनए को ध्यान में रखे बिना)। आइए उपरोक्त को सरल बनाएं: युग्मनज में आणविक जीवन की शुरुआत अंडे के आंतरिक वातावरण (इसकी होमियोस्टेसिस) की स्थिरता का उल्लंघन है, और एक बहुकोशिकीय जीव का संपूर्ण बाद का आणविक जीवन पर्यावरण के संपर्क में आने वाले होमोस्टैसिस को बहाल करने की इच्छा है। कारक या दो विपरीत राज्यों के बीच संतुलन: स्थिरता एक तरफऔर परिवर्तनशीलता दूसरे के साथ।ये कारण और प्रभाव संबंध हैं जो ओण्टोजेनेसिस के दौरान किसी जीव के आणविक जीवन के उद्भव और निरंतरता को निर्धारित करते हैं।
आइए अब हम अपना ध्यान विकास के उत्पाद के रूप में जीव के जीनोम की परिवर्तनशीलता के परिणामों और महत्व की ओर मोड़ें। सबसे पहले, शरीर की सभी कोशिकाओं, ऊतकों, अंगों और प्रणालियों के युग्मनज या मूल कोशिका के जीनोटाइप की विशिष्टता के प्रश्न पर विचार करें।
निषेचन स्वयं संयोग से होता है: पुरुष स्खलन में निहित 200-300 मिलियन शुक्राणुओं में से केवल एक नर युग्मक द्वारा एक मादा युग्मक निषेचित होता है। यह स्पष्ट है कि प्रत्येक अंडा और प्रत्येक शुक्राणु एक दूसरे से कई जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक विशेषताओं से अलग होते हैं: जीन की उपस्थिति जो संरचना और संयोजनों में बदल जाती है या अपरिवर्तित होती है (संयोजन परिवर्तनशीलता के परिणाम), डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों के विभिन्न अनुक्रम, विभिन्न आकार , आकार, कार्यात्मक गतिविधि (गतिशीलता), युग्मकों की परिपक्वता, आदि। यह ये अंतर हैं जो किसी भी युग्मक के जीनोम की विशिष्टता के बारे में बोलना संभव बनाते हैं और, परिणामस्वरूप, युग्मनज और पूरे जीव का जीनोटाइप: यादृच्छिक युग्मकों का निषेचन किसी व्यक्ति के आनुवंशिक रूप से अद्वितीय जीव के जन्म को सुनिश्चित करता है।
दूसरे शब्दों में, किसी व्यक्ति का आणविक जीवन (साथ ही सामान्य रूप से एक जैविक प्राणी का जीवन) एक "भाग्य का उपहार" या, यदि आप चाहें, तो "दिव्य उपहार" है, क्योंकि किसी दिए गए व्यक्ति के बजाय वही
संभावना आनुवंशिक रूप से अलग पैदा हो सकती है - उसके भाई-बहन।
आइए अब वंशानुगत सामग्री की स्थिरता और परिवर्तनशीलता के बीच संतुलन के बारे में अपना तर्क जारी रखें। व्यापक अर्थों में, इस तरह के संतुलन को बनाए रखना आंतरिक (होमियोस्टेसिस) और बाहरी पर्यावरणीय कारकों (प्रतिक्रिया दर) के प्रभाव में वंशानुगत सामग्री की स्थिरता का एक साथ संरक्षण और परिवर्तन (परिवर्तन) है। होमोस्टैसिस दो जीनोमों के संलयन के कारण जीनोटाइप पर निर्भर करता है (चित्र 23 देखें)। प्रतिक्रिया दर पर्यावरणीय कारकों के साथ जीनोटाइप की बातचीत से निर्धारित होती है।
प्रतिक्रिया की सामान्य और सीमा
एक जीव जिस विशिष्ट तरीके से पर्यावरणीय कारकों पर प्रतिक्रिया करता है उसे कहा जाता है प्रतिक्रिया मानदंड।यह जीन और जीनोटाइप है जो व्यक्तिगत लक्षणों के संशोधनों और पूरे जीव के फेनोटाइप के विकास और सीमा के लिए जिम्मेदार हैं। इसी समय, जीनोटाइप की सभी संभावनाओं को फेनोटाइप में महसूस किया जाता है; फेनोटाइप - विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में जीनोटाइप के कार्यान्वयन का एक विशेष (एक व्यक्ति के लिए) मामला। इसलिए, उदाहरण के लिए, पूरी तरह से समान जीनोटाइप (सामान्य जीन का 100%) वाले मोनोज़ायगोटिक जुड़वाँ के बीच, ध्यान देने योग्य फेनोटाइपिक अंतर प्रकट होते हैं यदि जुड़वाँ विभिन्न पर्यावरणीय परिस्थितियों में बड़े होते हैं।
प्रतिक्रिया दर संकीर्ण या चौड़ी हो सकती है। पहले मामले में, एक व्यक्तिगत विशेषता (फेनोटाइप) की स्थिरता लगभग पर्यावरण के प्रभाव की परवाह किए बिना बनी रहती है। एक संकीर्ण प्रतिक्रिया मानदंड वाले जीन के उदाहरण या गैर-प्लास्टिक जीनरक्त समूहों, आंखों के रंग, घुंघराले बालों आदि के प्रतिजनों के संश्लेषण को कूटबद्ध करने वाले जीन के रूप में कार्य करते हैं। उनकी क्रिया किसी भी (जीवन के अनुकूल) बाहरी परिस्थितियों में समान होती है। दूसरे मामले में, एक व्यक्तिगत विशेषता (फेनोटाइप) की स्थिरता पर्यावरण के प्रभाव के आधार पर बदलती है। व्यापक प्रतिक्रिया दर वाले जीन का एक उदाहरण या प्लास्टिक जीन- जीन जो रक्त में एरिथ्रोसाइट्स की संख्या को नियंत्रित करते हैं (चढ़ाई पर जाने वाले लोगों और पहाड़ से नीचे जाने वाले लोगों के लिए अलग)। व्यापक प्रतिक्रिया दर का एक अन्य उदाहरण त्वचा के रंग (सनबर्न) में परिवर्तन है, जो शरीर पर पराबैंगनी विकिरण के संपर्क की तीव्रता और समय से जुड़ा है।
के बोल प्रतिक्रिया सीमा,किसी व्यक्ति (उसके जीनोटाइप) में प्रकट होने वाले फेनोटाइपिक मतभेदों को ध्यान में रखा जाना चाहिए:
"नष्ट" या "समृद्ध" पर्यावरणीय परिस्थितियां जिसमें जीव स्थित है। I.I की परिभाषा के अनुसार। Schmalhausen (1946), "यह ऐसे लक्षण नहीं हैं जो विरासत में मिले हैं, जैसे कि, लेकिन जीवों के अस्तित्व की स्थितियों में परिवर्तन के प्रति उनकी प्रतिक्रिया का मानदंड।"
इस प्रकार, प्रतिक्रिया के मानदंड और सीमा पर्यावरणीय परिस्थितियों में परिवर्तन होने पर जीव के जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलता की सीमाएं हैं।
यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि जीन और जीनोटाइप के फेनोटाइपिक अभिव्यक्ति को प्रभावित करने वाले आंतरिक कारकों में, व्यक्ति के लिंग और उम्र का कुछ महत्व है।
बाहरी और आंतरिक कारक जो लक्षणों और फेनोटाइप के विकास को निर्धारित करते हैं, अध्याय में इंगित मुख्य कारकों के तीन समूहों में शामिल हैं, जिनमें जीन और जीनोटाइप, इंटरमॉलिक्युलर (डीएनए-डीएनए) के तंत्र और माता-पिता के जीनोम और पर्यावरणीय कारकों के बीच इंटरजेनिक इंटरैक्शन शामिल हैं।
निस्संदेह, किसी जीव के पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूलन का आधार (ओटोजेनी का आधार) उसका जीनोटाइप है। विशेष रूप से, जीनोटाइप वाले व्यक्ति जो पैथोलॉजिकल जीन और पर्यावरणीय कारकों के नकारात्मक प्रभावों का दमन प्रदान नहीं करते हैं, उन व्यक्तियों की तुलना में कम संतान छोड़ते हैं जिनमें अवांछनीय प्रभाव दब जाते हैं।
यह संभावना है कि अधिक व्यवहार्य जीवों के जीनोटाइप में विशेष जीन (संशोधक जीन) शामिल हैं जो "हानिकारक" जीन की क्रिया को इस तरह से दबाते हैं कि सामान्य प्रकार के एलील उनके बजाय प्रभावी हो जाते हैं।
गैर-वंशानुगत परिवर्तनशीलता
आनुवंशिक सामग्री की गैर-वंशानुगत परिवर्तनशीलता के बारे में बोलते हुए, आइए हम फिर से एक व्यापक प्रतिक्रिया मानदंड के उदाहरण पर विचार करें - पराबैंगनी विकिरण की कार्रवाई के तहत त्वचा के रंग में परिवर्तन। "सनबर्न" पीढ़ी से पीढ़ी तक पारित नहीं होता है, अर्थात। विरासत में नहीं मिला है, हालांकि प्लास्टिक जीन इसकी घटना में शामिल हैं।
उसी तरह, जलने की बीमारी, शीतदंश, विषाक्तता और अकेले पर्यावरणीय कारकों की कार्रवाई के कारण होने वाले कई अन्य लक्षणों के मामले में चोटों, ऊतकों और श्लेष्म झिल्ली में सिकाट्रिकियल परिवर्तन विरासत में नहीं मिले हैं। साथ ही, इस बात पर जोर दिया जाना चाहिए कि गैर-वंशानुगत परिवर्तन या संशोधन वंशानुगत से जुड़े हुए हैं
किसी दिए गए जीव के प्राकृतिक गुण, क्योंकि वे विशिष्ट पर्यावरणीय परिस्थितियों में एक विशिष्ट जीनोटाइप की पृष्ठभूमि के खिलाफ बनते हैं।
वंशानुगत संयोजन परिवर्तनशीलता
जैसा कि अध्याय की शुरुआत में उल्लेख किया गया है, निषेचन के दौरान युग्मकों की यादृच्छिक बैठकों के तंत्र के अलावा, संयोजन परिवर्तनशीलता में अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन में पार करने के तंत्र और बेटी के गठन के दौरान गुणसूत्रों के विभाजन ध्रुवों के स्वतंत्र विचलन शामिल हैं। माइटोसिस और अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान कोशिकाएं (अध्याय 9 देखें)।
अर्धसूत्रीविभाजन के पहले भाग में पार करना
तंत्र के माध्यम से बदलते हुएपैतृक और मातृ उत्पत्ति (चित्र 24) के जीनों के मिश्रण (विनिमय) के परिणामस्वरूप अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन के प्रोफ़ेज़ में गुणसूत्र के साथ जीन का संबंध नियमित रूप से गड़बड़ा जाता है।
XX सदी की शुरुआत में। क्रॉसिंग ओवर टी.के.एच. के उद्घाटन पर। मॉर्गन और उनके छात्रों ने सुझाव दिया कि दो जीनों के बीच क्रॉसिंग न केवल एक में हो सकता है, बल्कि दो, तीन (क्रमशः, डबल और ट्रिपल क्रॉसिंग ओवर) और अधिक बिंदुओं में भी हो सकता है। विनिमय बिंदुओं से सटे क्षेत्रों में क्रॉस-ओवर दमन का उल्लेख किया गया था; इस दमन को कहा जाता है दखल अंदाजी।
अंत में, उन्होंने गणना की: एक पुरुष अर्धसूत्रीविभाजन के लिए, 39 से 64 चियास्म या पुनर्संयोजन होते हैं, और एक महिला अर्धसूत्रीविभाजन के लिए - 100 चियास्म तक।
चावल। 24.अर्धसूत्रीविभाजन के पहले विभाजन में पार करने की योजना (शेवचेंको वी.ए. एट अल।, 2004 के अनुसार):
ए - अर्धसूत्रीविभाजन से पहले समरूप गुणसूत्रों की बहन क्रोमैटिड्स; बी - वे पचीटीन के दौरान होते हैं (उनका सर्पिलीकरण दिखाई देता है); सी - वे डिप्लोटीन और डायकाइनेसिस के दौरान होते हैं (तीर क्रॉसिंग-ओवर-चियास्मा, या विनिमय साइटों के स्थानों को इंगित करते हैं)
नतीजतन, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि क्रॉसिंग ओवर के दौरान गुणसूत्रों के साथ जीन का संबंध लगातार टूट जाता है।
क्रॉसिंग ओवर को प्रभावित करने वाले कारक
क्रॉसिंग ओवर शरीर में नियमित आनुवंशिक प्रक्रियाओं में से एक है, जो कई जीनों द्वारा नियंत्रित होती है, दोनों सीधे और अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान कोशिकाओं की शारीरिक स्थिति और यहां तक कि माइटोसिस के माध्यम से।
क्रॉसओवर को प्रभावित करने वाले कारकों में शामिल हैं:
होमो- और विषमलैंगिक सेक्स (हम बात कर रहे हैं माइटोटिक क्रॉसिंग ओवरड्रोसोफिला और रेशमकीट जैसे यूकेरियोट्स के नर और मादा में); इस प्रकार, ड्रोसोफिला में, क्रॉसिंग-ओवर सामान्य रूप से आगे बढ़ता है; रेशमकीट में - या तो सामान्य या अनुपस्थित; मनुष्यों में, मिश्रित ("तीसरे") लिंग पर ध्यान दिया जाना चाहिए और विशेष रूप से पुरुष और महिला उभयलिंगीपन में सेक्स के विकास में विसंगतियों को पार करने की भूमिका पर ध्यान दिया जाना चाहिए (अध्याय 16 देखें);
क्रोमैटिन संरचना; गुणसूत्रों के विभिन्न क्षेत्रों में पार करने की आवृत्ति हेटरोक्रोमैटिक (सेंट्रोमेरिक और टेलोमेरिक क्षेत्रों) और यूक्रोमैटिक क्षेत्रों के वितरण से प्रभावित होती है; विशेष रूप से, पेरीसेंट्रोमेरिक और टेलोमेरिक क्षेत्रों में, क्रॉसिंग ओवर की आवृत्ति कम हो जाती है, और क्रॉसिंग ओवर की आवृत्ति द्वारा निर्धारित जीन के बीच की दूरी वास्तविक के अनुरूप नहीं हो सकती है;
शरीर की कार्यात्मक स्थिति; जैसे-जैसे उम्र बढ़ती है, क्रोमोसोम स्पाइरलाइज़ेशन की डिग्री और कोशिका विभाजन की दर में परिवर्तन होता है;
जीनोटाइप; इसमें ऐसे जीन होते हैं जो पार करने की आवृत्ति को बढ़ाते या घटाते हैं; उत्तरार्द्ध के "लॉकर" क्रोमोसोमल पुनर्व्यवस्था (व्युत्क्रम और अनुवाद) हैं, जो ज़ायगोटीन में गुणसूत्रों के सामान्य संयुग्मन को बाधित करते हैं;
बहिर्जात कारक: तापमान के संपर्क में, आयनकारी विकिरण और केंद्रित नमक समाधान, रासायनिक उत्परिवर्तजन, दवाएं और हार्मोन, एक नियम के रूप में, पार करने की आवृत्ति को बढ़ाते हैं।
मेयोटिक और माइटोटिक क्रॉसिंग ओवर और सीएचओ की आवृत्ति का उपयोग कभी-कभी दवाओं, कार्सिनोजेन्स, एंटीबायोटिक दवाओं और अन्य रासायनिक यौगिकों के उत्परिवर्तजन प्रभाव का न्याय करने के लिए किया जाता है।
असमान क्रॉसिंग ओवर
दुर्लभ मामलों में, क्रॉसिंग ओवर के दौरान, बहन क्रोमैटिड्स के असममित बिंदुओं पर विराम देखे जाते हैं, और वे आदान-प्रदान करते हैं
असमान वर्गों द्वारा अलग किए जाते हैं - यह है असमान क्रॉसओवर।
उसी समय, ऐसे मामलों का वर्णन किया जाता है जब समसूत्री विभाजन के दौरान समरूप गुणसूत्रों का समसूत्री संयुग्मन (बेमेल) देखा जाता है और गैर-सहायक क्रोमैटिड्स के बीच पुनर्संयोजन होता है। ऐसी घटना को कहा जाता है जीन रूपांतरण।
इस तंत्र के महत्व को कम करके आंका नहीं जा सकता है। उदाहरण के लिए, फ़्लैंकिंग दोहराव के साथ समरूप गुणसूत्रों की गलत जोड़ी के परिणामस्वरूप, PMP22 जीन वाले गुणसूत्र क्षेत्र का दोहरीकरण (दोहराव) या हानि (विलोपन) हो सकता है, जिससे वंशानुगत ऑटोसोमल प्रमुख मोटर-संवेदी न्यूरोपैथी का विकास होगा। चारकोट-मैरी-टूथ।
असमान क्रॉसिंग ओवर उत्परिवर्तन की घटना के लिए तंत्र में से एक है। उदाहरण के लिए, परिधीय प्रोटीन माइलिन PMP22 जीन द्वारा एन्कोड किया गया है, जो क्रोमोसोम 17 पर स्थित है और जिसकी लंबाई लगभग 1.5 मिलियन बीपी है। यह जीन लगभग 30 kb लंबे दो समरूप दोहराव से घिरा है। (दोहराव जीन के किनारों पर स्थित होते हैं)।
विशेष रूप से असमान क्रॉसिंग ओवर के परिणामस्वरूप कई उत्परिवर्तन स्यूडोजेन में होते हैं। फिर या तो एक एलील का एक टुकड़ा दूसरे एलील में स्थानांतरित किया जाता है, या एक स्यूडोजेन का एक टुकड़ा जीन में स्थानांतरित किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक समान उत्परिवर्तन तब नोट किया जाता है जब एक स्यूडोजेन अनुक्रम को 21-हाइड्रॉक्सिलस जीन (CYP21B) में एड्रेनोजेनिटल सिंड्रोम या जन्मजात अधिवृक्क हाइपरप्लासिया (अध्याय 14 और 22 देखें) में स्थानांतरित किया जाता है।
इसके अलावा, असमान क्रॉसिंग ओवर के दौरान पुनर्संयोजन के कारण, एचएलए वर्ग I एंटीजन को कूटने वाले जीन के कई एलील रूप बन सकते हैं।
समसूत्रण और अर्धसूत्रीविभाजन के दौरान पुत्री कोशिकाओं के निर्माण के दौरान ध्रुवों को विभाजित करने के लिए समरूप गुणसूत्रों का स्वतंत्र विचलन
दैहिक कोशिका के समसूत्रण से पहले प्रतिकृति की प्रक्रिया के कारण, डीएनए के न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों की कुल संख्या दोगुनी हो जाती है। समजातीय गुणसूत्रों के एक जोड़े का निर्माण दो पैतृक और दो मातृ गुणसूत्रों से होता है। जब इन चार गुणसूत्रों को दो बेटी कोशिकाओं में वितरित किया जाता है, तो प्रत्येक कोशिका को एक पैतृक और एक मातृ गुणसूत्र (गुणसूत्र सेट के प्रत्येक जोड़े के लिए) प्राप्त होगा, लेकिन दोनों में से कौन सा, पहला या दूसरा अज्ञात है। घटित होना
समरूप गुणसूत्रों का यादृच्छिक वितरण। गणना करना आसान है: गुणसूत्रों के 23 जोड़े के विभिन्न संयोजनों के कारण, बेटी कोशिकाओं की कुल संख्या 2 23 होगी, या 8 मिलियन (8 χ 10 6) से अधिक गुणसूत्र संयोजनों और उन पर स्थित जीन के वेरिएंट होंगे। नतीजतन, बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के यादृच्छिक वितरण के साथ, उनमें से प्रत्येक का अपना अनूठा कैरियोटाइप और जीनोटाइप (क्रमशः गुणसूत्रों और उनसे जुड़े जीनों के संयोजन का अपना संस्करण) होगा। बेटी कोशिकाओं में गुणसूत्रों के रोग संबंधी वितरण की संभावना पर भी ध्यान दिया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, केवल एक (पैतृक या मातृ मूल) एक्स गुणसूत्र के साथ दो बेटी कोशिकाओं में से एक को मारने से मोनोसॉमी (शेरशेव्स्की-टर्नर सिंड्रोम, कैरियोटाइप 45, एक्सओ) हो जाएगा, तीन समान ऑटोसोम्स को मारने से ट्राइसॉमी (डाउन सिंड्रोम, 47, XY ,+21; पटौ, 47,XX,+13 और एडवाड्स, 47,XX,+18; अध्याय 2 भी देखें)।
जैसा कि अध्याय 5 में उल्लेख किया गया है, मूल रूप से दो पैतृक या दो मातृ गुणसूत्र एक साथ एक बेटी कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं - यह गुणसूत्रों की एक विशिष्ट जोड़ी के लिए एकतरफा आइसोडिसोमी है: सिल्वर-रसेल सिंड्रोम (दो मातृ गुणसूत्र 7), बेकविथ-विडेमैन (दो पैतृक गुणसूत्र) 11), एंजेलमैन (दो पैतृक गुणसूत्र 15), प्रेडर-विली (दो मातृ गुणसूत्र 15)। सामान्य तौर पर, गुणसूत्र वितरण विकारों की मात्रा मनुष्यों में सभी गुणसूत्र विकारों के 1% तक पहुंच जाती है। ये विकार बहुत विकासवादी महत्व के हैं, क्योंकि वे मानव कैरियोटाइप, जीनोटाइप और फेनोटाइप की जनसंख्या विविधता बनाते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक पैथोलॉजिकल रूप विकास का एक अनूठा उत्पाद है।
दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, 4 संतति कोशिकाएँ बनती हैं। उनमें से प्रत्येक को सभी 23 गुणसूत्रों में से एक मातृ या पितृ गुणसूत्र प्राप्त होगा।
अपनी आगे की गणना में संभावित त्रुटियों से बचने के लिए, हम इसे एक नियम के रूप में लेंगे: दूसरे अर्धसूत्रीविभाजन के परिणामस्वरूप, पुरुष युग्मकों के 8 मिलियन प्रकार और मादा युग्मक के 8 मिलियन रूप भी बनते हैं। फिर इस प्रश्न का उत्तर, कि दो युग्मकों के मिलने पर गुणसूत्रों और उन पर स्थित जीनों के संयोजनों की कुल मात्रा क्या है, निम्नलिखित है: 2 46 या 64 10 12, अर्थात्। 64 ट्रिलियन।
दो युग्मकों के मिलन पर जीनोटाइप की ऐसी (सैद्धांतिक रूप से संभव) संख्या का बनना स्पष्ट रूप से जीनोटाइप की विविधता का अर्थ बताता है।
संयुक्त परिवर्तनशीलता का मूल्य
संयुक्त परिवर्तनशीलता न केवल वंशानुगत सामग्री की विविधता और विशिष्टता के लिए महत्वपूर्ण है, बल्कि डीएनए अणु की स्थिरता की बहाली (मरम्मत) के लिए भी महत्वपूर्ण है जब इसके दोनों तार क्षतिग्रस्त हो जाते हैं। एक बिना मरम्मत वाले घाव के विपरीत एकल-फंसे डीएनए गैप का बनना एक उदाहरण है। मरम्मत में सामान्य डीएनए स्ट्रैंड को शामिल किए बिना परिणामी अंतर को ठीक नहीं किया जा सकता है।
पारस्परिक परिवर्तनशीलता
संयुक्त परिवर्तनशीलता के परिणामस्वरूप जीनोटाइप और फेनोटाइप की विशिष्टता और विविधता के साथ, मानव जीनोम और फिनोम की परिवर्तनशीलता में एक बड़ा योगदान वंशानुगत उत्परिवर्तनीय परिवर्तनशीलता और परिणामी आनुवंशिक विविधता द्वारा किया जाता है।
डीएनए न्यूक्लियोटाइड अनुक्रमों में बदलाव को उत्परिवर्तन और आनुवंशिक बहुरूपता में विभाजित किया जा सकता है (अध्याय 2 देखें)। उसी समय, यदि जीनोटाइप विषमता जीनोम परिवर्तनशीलता की एक स्थिर (सामान्य) विशेषता है, तो पारस्परिक परिवर्तनशीलता- यह आमतौर पर उसकी विकृति है।
जीनोम की पैथोलॉजिकल परिवर्तनशीलता के पक्ष में, उदाहरण के लिए, असमान क्रॉसिंग-ओवर, बेटी कोशिकाओं के निर्माण के दौरान विभाजन के ध्रुवों में गुणसूत्रों का गलत विचलन, आनुवंशिक यौगिकों की उपस्थिति और एलील श्रृंखला गवाही देती है। दूसरे शब्दों में, वंशानुगत संयोजन और पारस्परिक परिवर्तनशीलता मनुष्यों में महत्वपूर्ण जीनोटाइपिक और फेनोटाइपिक विविधता द्वारा प्रकट होती है।
आइए हम शब्दावली को स्पष्ट करें और उत्परिवर्तन के सिद्धांत के सामान्य प्रश्नों पर विचार करें।
उत्परिवर्तन के सिद्धांत के सामान्य प्रश्न
उत्परिवर्तनवंशानुगत सामग्री और इसके द्वारा संश्लेषित प्रोटीन के संरचनात्मक संगठन, मात्रा और / या कार्यप्रणाली में परिवर्तन होता है। इस अवधारणा को सबसे पहले ह्यूग डी व्रीसो ने प्रस्तावित किया था
1901-1903 में अपने काम "म्यूटेशनल थ्योरी" में, जहां उन्होंने उत्परिवर्तन के मुख्य गुणों का वर्णन किया। वे हैं:
अचानक उठो;
पीढ़ी से पीढ़ी तक पारित;
प्रमुख प्रकार (हेटेरोज़ीगोट्स और होमोज़ाइट्स में प्रकट) और अप्रभावी प्रकार (होमोज़ाइट्स में प्रकट) द्वारा विरासत में मिला;
निर्देशित नहीं ("किसी भी स्थान को उत्परिवर्तित" करता है, जिससे मामूली परिवर्तन होता है या महत्वपूर्ण संकेतों को प्रभावित करता है);
फेनोटाइपिक अभिव्यक्ति के अनुसार, वे हानिकारक (अधिकांश उत्परिवर्तन), लाभकारी (अत्यंत दुर्लभ) या उदासीन हैं;
दैहिक और रोगाणु कोशिकाओं में होता है।
इसके अलावा, एक ही उत्परिवर्तन बार-बार हो सकता है।
उत्परिवर्तन प्रक्रियाया उत्परिवर्तजन, उत्परिवर्तजनों के प्रभाव में उत्परिवर्तन के गठन की एक सतत प्रक्रिया है - पर्यावरणीय कारक जो वंशानुगत सामग्री को नुकसान पहुंचाते हैं।
प्रथम निरंतर उत्परिवर्तन सिद्धांत 1889 में सेंट पीटर्सबर्ग विश्वविद्यालय के एक रूसी वैज्ञानिक द्वारा प्रस्तावित एस.आई. कोरज़िंस्की ने अपनी पुस्तक "हेटरोजेनेसिस एंड इवोल्यूशन" में लिखा है।
जैसा कि वर्तमान समय में आमतौर पर माना जाता है, उत्परिवर्तन बिना किसी बाहरी बाहरी कारणों के अनायास प्रकट हो सकते हैं, लेकिन कोशिका और जीव में आंतरिक स्थितियों के प्रभाव में, ये स्वतःस्फूर्त उत्परिवर्तन हैं या सहज उत्परिवर्तन।
भौतिक, रासायनिक या जैविक प्रकृति के बाहरी कारकों के संपर्क में आने से कृत्रिम रूप से होने वाले उत्परिवर्तन प्रेरित उत्परिवर्तन हैं, या प्रेरित उत्परिवर्तन।
सबसे आम उत्परिवर्तन कहलाते हैं प्रमुख उत्परिवर्तन(उदाहरण के लिए, ड्यूचेन-बेकर मायोडिस्ट्रॉफी, सिस्टिक फाइब्रोसिस, सिकल सेल एनीमिया, फेनिलकेटोनुरिया, आदि के लिए जीन में उत्परिवर्तन)। अब वाणिज्यिक किट बनाए गए हैं जो आपको उनमें से सबसे महत्वपूर्ण को स्वचालित रूप से पहचानने की अनुमति देते हैं।
नए होने वाले उत्परिवर्तन को नए उत्परिवर्तन या उत्परिवर्तन कहा जाता है। डे नोवो।उदाहरण के लिए, इनमें उत्परिवर्तन शामिल हैं जो कई ऑटोसोमल प्रमुख बीमारियों से गुजरते हैं, जैसे कि एन्डोंड्रोप्लासिया (10% मामले पारिवारिक रूप हैं), रेक्लिंगहॉसन टाइप I न्यूरोफाइब्रोमैटोसिस (50-70% पारिवारिक रूप हैं), अल्जाइमर रोग, हंटिंगटन कोरिया।
जीन की सामान्य अवस्था (लक्षण) से पैथोलॉजिकल अवस्था में उत्परिवर्तन कहलाते हैं सीधा।
किसी जीन (लक्षण) की रोगात्मक अवस्था से सामान्य अवस्था में होने वाले उत्परिवर्तन को रिवर्स या . कहा जाता है प्रत्यावर्तन।
रिवर्स करने की क्षमता पहली बार 1935 में एन.वी. टिमोफीव-रेसोव्स्की।
जीन में बाद के उत्परिवर्तन जो प्राथमिक उत्परिवर्ती फेनोटाइप को दबाते हैं, कहलाते हैं दबानेवाला।दमन हो सकता है अंतर्गर्भाशयी(प्रोटीन की कार्यात्मक गतिविधि को पुनर्स्थापित करता है; अमीनो एसिड मूल के अनुरूप नहीं है, अर्थात कोई वास्तविक प्रतिवर्तीता नहीं है) और एक्स्ट्राजेनिक(टीआरएनए की संरचना बदल जाती है, जिसके परिणामस्वरूप उत्परिवर्ती टीआरएनए में दोषपूर्ण ट्रिपलेट द्वारा एन्कोड किए गए एक के बजाय पॉलीपेप्टाइड में एक और एमिनो एसिड शामिल होता है)।
दैहिक कोशिकाओं में उत्परिवर्तन कहलाते हैं दैहिक उत्परिवर्तन।वे पैथोलॉजिकल सेल क्लोन (पैथोलॉजिकल कोशिकाओं का एक सेट) बनाते हैं और, शरीर में सामान्य और पैथोलॉजिकल कोशिकाओं की एक साथ उपस्थिति के मामले में, सेलुलर मोज़ेकवाद की ओर ले जाते हैं (उदाहरण के लिए, अलब्राइट के वंशानुगत अस्थिदुष्पोषण में, रोग की अभिव्यक्ति पर निर्भर करता है असामान्य कोशिकाओं की संख्या)।
दैहिक उत्परिवर्तन या तो पारिवारिक या छिटपुट (गैर-पारिवारिक) हो सकते हैं। वे घातक नवोप्लाज्म और समय से पहले उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं के विकास को रेखांकित करते हैं।
पहले, यह एक स्वयंसिद्ध माना जाता था कि दैहिक उत्परिवर्तन विरासत में नहीं मिलते हैं। हाल के वर्षों में, दैहिक कोशिकाओं में उत्परिवर्तन द्वारा प्रकट 90% बहुक्रियात्मक रूपों और कैंसर के 10% मोनोजेनिक रूपों की वंशानुगत प्रवृत्ति की पीढ़ी से पीढ़ी तक संचरण सिद्ध हुआ है।
रोगाणु कोशिकाओं में उत्परिवर्तन को कहा जाता है जर्मलाइन म्यूटेशन।यह माना जाता है कि वे दैहिक उत्परिवर्तन से कम आम हैं, सभी वंशानुगत और कुछ जन्मजात बीमारियों के अंतर्गत आते हैं, पीढ़ी से पीढ़ी तक संचरित होते हैं, और यह पारिवारिक और छिटपुट भी हो सकते हैं। सामान्य उत्परिवर्तन का सबसे अधिक अध्ययन किया गया क्षेत्र भौतिक है और विशेष रूप से, विकिरण उत्परिवर्तन।आयनकारी विकिरण का कोई भी स्रोत मानव स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है, एक नियम के रूप में, उनके पास एक शक्तिशाली उत्परिवर्तजन, टेराटोजेनिक और कार्सिनोजेनिक प्रभाव होता है। विकिरण की एकल खुराक का उत्परिवर्तजन प्रभाव पुरानी विकिरण की तुलना में बहुत अधिक है; 10 रेड की विकिरण खुराक मनुष्यों में उत्परिवर्तन दर को दोगुना कर देती है। यह साबित हो चुका है कि आयनकारी विकिरण उत्परिवर्तन पैदा कर सकता है जिससे
वंशानुगत (जन्मजात) और ऑन्कोलॉजिकल रोग, और पराबैंगनी - डीएनए प्रतिकृति त्रुटियों को प्रेरित करने के लिए।
सबसे बड़ा खतरा रासायनिक उत्परिवर्तन।दुनिया में लगभग 7 मिलियन रासायनिक यौगिक हैं। राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था में, उत्पादन में और रोजमर्रा की जिंदगी में लगभग 50-60 हजार रसायनों का लगातार उपयोग किया जाता है। हर साल लगभग एक हजार नए यौगिकों को व्यवहार में लाया जाता है। इनमें से 10% म्यूटेशन को प्रेरित करने में सक्षम हैं। ये शाकनाशी और कीटनाशक हैं (उनमें से उत्परिवर्तजन का अनुपात 50% तक पहुंचता है), साथ ही साथ कई दवाएं (कुछ एंटीबायोटिक्स, सिंथेटिक हार्मोन, साइटोस्टैटिक्स, आदि)।
अभी भी जैविक उत्परिवर्तन।जैविक उत्परिवर्तजनों में शामिल हैं: टीके और सीरा के विदेशी प्रोटीन, वायरस (चिकन पॉक्स, खसरा रूबेला, पोलियोमाइलाइटिस, दाद सिंप्लेक्स, एड्स, एन्सेफलाइटिस) और डीएनए, बहिर्जात कारक (प्रोटीन पोषण में कमी), हिस्टामाइन यौगिक और इसके डेरिवेटिव, स्टेरॉयड हार्मोन (अंतर्जात हार्मोन) कारक)। बाहरी उत्परिवर्तजनों के प्रभाव को बढ़ाएँ कम्यूटेजेंस(विषाक्त पदार्थ)।
आनुवंशिकी के इतिहास में, जीन और लक्षणों के बीच संबंधों के महत्व के कई उदाहरण हैं। उनमें से एक उनके फेनोटाइपिक प्रभाव के आधार पर उत्परिवर्तन का वर्गीकरण है।
उनके फेनोटाइपिक प्रभाव के आधार पर उत्परिवर्तन का वर्गीकरण
उत्परिवर्तनों का यह वर्गीकरण पहली बार 1932 में जी. मोलर द्वारा प्रस्तावित किया गया था। वर्गीकरण के अनुसार आवंटित किए गए थे:
अनाकार उत्परिवर्तन। यह एक ऐसी स्थिति है जिसमें असामान्य एलील द्वारा नियंत्रित लक्षण उत्पन्न नहीं होता है क्योंकि असामान्य एलील सामान्य एलील की तुलना में सक्रिय नहीं होता है। इन उत्परिवर्तनों में ऐल्बिनिज़म जीन (11q14.1) और लगभग 3000 ऑटोसोमल रिसेसिव रोग शामिल हैं;
एंटीमॉर्फिक म्यूटेशन। इस मामले में, पैथोलॉजिकल एलील द्वारा नियंत्रित विशेषता का मूल्य सामान्य एलील द्वारा नियंत्रित विशेषता के मूल्य के विपरीत होता है। इन उत्परिवर्तन में लगभग 5-6 हजार ऑटोसोमल प्रमुख रोगों के जीन शामिल हैं;
हाइपरमॉर्फिक म्यूटेशन। इस तरह के उत्परिवर्तन के मामले में, पैथोलॉजिकल एलील द्वारा नियंत्रित लक्षण सामान्य एलील द्वारा नियंत्रित विशेषता की तुलना में अधिक स्पष्ट होता है। उदाहरण - गोएथे-
जीनोम अस्थिरता रोग जीन के रोजीगस वाहक (अध्याय 10 देखें)। उनकी संख्या दुनिया की आबादी का लगभग 3% (लगभग 195 मिलियन लोग) है, और बीमारियों की संख्या स्वयं 100 nosology तक पहुंचती है। इन रोगों में: फैंकोनी एनीमिया, गतिभंग टेलैंगिएक्टेसिया, ज़ेरोडर्मा पिगमेंटोसा, ब्लूम सिंड्रोम, प्रोजेरॉइड सिंड्रोम, कैंसर के कई रूप, आदि। साथ ही, इन रोगों के लिए जीन के विषमयुग्मजी वाहकों में कैंसर की आवृत्ति 3-5 गुना अधिक होती है। आदर्श की तुलना में, और स्वयं रोगियों में ( इन जीनों के लिए होमोज़ाइट्स) कैंसर की घटना सामान्य से दस गुना अधिक है।
हाइपोमोर्फिक उत्परिवर्तन। यह एक ऐसी स्थिति है जिसमें पैथोलॉजिकल एलील द्वारा नियंत्रित लक्षण की अभिव्यक्ति सामान्य एलील द्वारा नियंत्रित विशेषता की तुलना में कमजोर हो जाती है। इन उत्परिवर्तन में वर्णक संश्लेषण जीन (1q31; 6p21.2; 7p15-q13; 8q12.1; 17p13.3; 17q25; 19q13; Xp21.2; Xp21.3; Xp22) में उत्परिवर्तन शामिल हैं, साथ ही 3000 से अधिक रूप ऑटोसोमल रिसेसिव रोग।
निओमॉर्फिक उत्परिवर्तन। ऐसा उत्परिवर्तन तब कहा जाता है जब पैथोलॉजिकल एलील द्वारा नियंत्रित लक्षण सामान्य एलील द्वारा नियंत्रित विशेषता की तुलना में एक अलग (नई) गुणवत्ता का होता है। उदाहरण: शरीर में विदेशी प्रतिजनों के प्रवेश के जवाब में नए इम्युनोग्लोबुलिन का संश्लेषण।
जी. मोलर के वर्गीकरण के स्थायी महत्व के बारे में बोलते हुए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इसके प्रकाशन के 60 साल बाद, बिंदु उत्परिवर्तन के फेनोटाइपिक प्रभावों को प्रोटीन जीन उत्पाद की संरचना और/या स्तर पर उनके प्रभाव के आधार पर विभिन्न वर्गों में विभाजित किया गया था। इसकी अभिव्यक्ति का।
विशेष रूप से, नोबेल पुरस्कार विजेता विक्टर मैककिक (1992) ने उत्परिवर्तन की पहचान की जो एक प्रोटीन में अमीनो एसिड के अनुक्रम को बदलते हैं। यह पता चला कि वे मोनोजेनिक रोगों के 50-60% मामलों की अभिव्यक्ति के लिए जिम्मेदार हैं, और शेष उत्परिवर्तन (40-50% मामले) जीन अभिव्यक्ति को प्रभावित करने वाले उत्परिवर्तन हैं।
प्रोटीन की अमीनो एसिड संरचना में परिवर्तन एक रोग संबंधी फेनोटाइप में प्रकट होता है, उदाहरण के लिए, बीटाग्लोबिन जीन में उत्परिवर्तन के कारण मेथेमोग्लोबिनेमिया या सिकल सेल एनीमिया के मामलों में। बदले में, जीन की सामान्य अभिव्यक्ति को प्रभावित करने वाले उत्परिवर्तन को अलग कर दिया गया। वे जीन उत्पाद की मात्रा में परिवर्तन की ओर ले जाते हैं और एक या दूसरे प्रोटीन की कमी से जुड़े फेनोटाइप्स द्वारा प्रकट होते हैं, उदाहरण के लिए,
मामलों में हीमोलिटिक अरक्तता,ऑटोसोम पर स्थानीयकृत जीन के उत्परिवर्तन के कारण: 9q34.3 (एडेनाइलेट किनसे की कमी); 12p13.1 (ट्रायोज फॉस्फेट आइसोमेरेज की कमी); 21q22.2 (फॉस्फोफ्रक्टोकिनेस की कमी)।
डब्ल्यू मैककिक (1992) द्वारा उत्परिवर्तन का वर्गीकरण, निश्चित रूप से, वर्गीकरण की एक नई पीढ़ी है। उसी समय, इसके प्रकाशन की पूर्व संध्या पर, वंशानुगत सामग्री के संगठन के स्तर के आधार पर उत्परिवर्तन के वर्गीकरण को व्यापक रूप से मान्यता दी गई थी।
वंशानुगत सामग्री के संगठन के स्तर के आधार पर उत्परिवर्तन का वर्गीकरण
वर्गीकरण में निम्नलिखित शामिल हैं।
बिंदु उत्परिवर्तन(इसके विभिन्न बिंदुओं पर जीन की संरचना का उल्लंघन)।
कड़ाई से बोलते हुए, बिंदु उत्परिवर्तन में एक जीन के न्यूक्लियोटाइड (आधार) में परिवर्तन शामिल होते हैं, जिससे उनके द्वारा संश्लेषित प्रोटीन उत्पादों की मात्रा और गुणवत्ता में परिवर्तन होता है। आधारों में परिवर्तन उनके प्रतिस्थापन, सम्मिलन, विस्थापन या विलोपन हैं, जिन्हें जीन के नियामक क्षेत्रों (प्रमोटर, पॉलीएडेनाइलेशन साइट) में उत्परिवर्तन द्वारा समझाया जा सकता है, साथ ही जीन के कोडिंग और गैर-कोडिंग क्षेत्रों (एक्सॉन और इंट्रॉन, स्प्लिसिंग) में भी समझाया जा सकता है। साइटें)। आधार प्रतिस्थापन तीन प्रकार के उत्परिवर्ती कोडन की ओर ले जाते हैं: मिसेज़ म्यूटेशन, न्यूट्रल म्यूटेशन और बकवास म्यूटेशन।
प्वाइंट म्यूटेशन को सरल मेंडेलियन लक्षणों के रूप में विरासत में मिला है। वे आम हैं: प्रति 200-2000 जन्मों में 1 मामला प्राथमिक हेमोक्रोमैटोसिस, गैर-पॉलीपोसिस कोलन कैंसर, मार्टिन-बेल सिंड्रोम और सिस्टिक फाइब्रोसिस है।
एक अत्यंत दुर्लभ (1:1,500,000) बिंदु उत्परिवर्तन गंभीर संयुक्त इम्युनोडेफिशिएंसी (एससीआईडी) है जो एडेनोसाइन डेमिनमिनस की कमी के परिणामस्वरूप होता है। कभी-कभी बिंदु उत्परिवर्तन उत्परिवर्तजनों के प्रभाव में नहीं, बल्कि डीएनए प्रतिकृति में त्रुटियों के रूप में बनते हैं। उसी समय, उनकी आवृत्ति 1:10 5 -1:10 10 से अधिक नहीं होती है, क्योंकि उन्हें सेल रिपेयर सिस्टम की मदद से लगभग ठीक किया जाता है
संरचनात्मक उत्परिवर्तनया गुणसूत्र विपथन (गुणसूत्रों की संरचना का उल्लंघन करते हैं और नए जीन लिंकेज समूहों के गठन की ओर ले जाते हैं)। ये विलोपन (नुकसान), दोहराव (दोहराव), ट्रांसलोकेशन (आंदोलन), व्युत्क्रम (180 ° रोटेशन) या वंशानुगत सामग्री के सम्मिलन (आवेषण) हैं। इस तरह के उत्परिवर्तन दैहिक की विशेषता हैं
कोशिकाओं (स्टेम कोशिकाओं सहित)। उनकी आवृत्ति 1 प्रति 1700 कोशिका विभाजन है।
संरचनात्मक उत्परिवर्तन के कारण होने वाले कई सिंड्रोम ज्ञात हैं। सबसे प्रसिद्ध उदाहरण हैं: "कैट्स क्राई" सिंड्रोम (कैरियोटाइप: 46, XX, 5p-), वोल्फ-हिर्शोर्न सिंड्रोम (46, XX, 4p-), डाउन सिंड्रोम का ट्रांसलोकेशन फॉर्म (कैरियोटाइप: 47, XY, t (14) ; 21))।
एक अन्य उदाहरण ल्यूकेमिया है। जब वे होते हैं, तथाकथित अलगाव (जीन के संरचनात्मक भाग और उसके प्रमोटर क्षेत्र के बीच स्थानांतरण) के परिणामस्वरूप जीन अभिव्यक्ति का उल्लंघन होता है, और इसलिए, प्रोटीन संश्लेषण परेशान होता है।
जीनोमिक(संख्यात्मक) म्यूटेशन- गुणसूत्रों या उनके भागों की संख्या का उल्लंघन (पूरे गुणसूत्रों या उनके भागों को जोड़ने या खोने से नए जीनोम या उनके भागों का उदय होता है)। इन उत्परिवर्तन की उत्पत्ति समसूत्रण या अर्धसूत्रीविभाजन में गुणसूत्रों के गैर-विघटन के कारण होती है।
पहले मामले में, ये एयूप्लोइड्स हैं, अविभाजित साइटोप्लाज्म वाले टेट्राप्लोइड्स, 6, 8, 10 जोड़े क्रोमोसोम या अधिक वाले पॉलीप्लॉइड।
दूसरे मामले में, यह युग्मक (मोनोसोमी, ट्राइसॉमी) या दो शुक्राणुजोज़ा (डिस्पर्मी या ट्रिपलोइड भ्रूण) द्वारा एक अंडे के निषेचन में शामिल युग्मित गुणसूत्रों का गैर-पृथक्करण है।
उनके विशिष्ट उदाहरणों को पहले ही एक से अधिक बार उद्धृत किया जा चुका है - ये शेरशेव्स्की-टर्नर सिंड्रोम (45, XO), क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम (47, XXY), डाउन सिंड्रोम में नियमित ट्राइसॉमी (47, XX, +21) हैं।
ई.वी. Tozliyan, बाल चिकित्सा एंडोक्रिनोलॉजिस्ट, आनुवंशिकीविद्, चिकित्सा विज्ञान के उम्मीदवार, अलग संरचनात्मक उपखंड "बाल रोग के वैज्ञानिक अनुसंधान नैदानिक संस्थान" SBEI HPE रूसी राष्ट्रीय अनुसंधान चिकित्सा विश्वविद्यालय। एन.आई. रूसी संघ के स्वास्थ्य मंत्रालय के पिरोगोव, मास्को कीवर्डमुख्य शब्द: बच्चे, नूनन सिंड्रोम, निदान।
मुख्य शब्द: बच्चे, नूनन सिंड्रोम, निदान।
लेख में नूनन सिंड्रोम (उलरिच-नूनन सिंड्रोम, एक सामान्य कैरियोटाइप के साथ टर्नरॉइड सिंड्रोम) का वर्णन किया गया है - एक दुर्लभ जन्मजात विकृति, एक ऑटोसोमल प्रमुख तरीके से विरासत में मिली, पारिवारिक है, लेकिन छिटपुट मामले भी हैं। सिंड्रोम सामान्य कैरियोटाइप वाले महिला और पुरुष व्यक्तियों में शेरशेव्स्की-टर्नर सिंड्रोम की एक फेनोटाइप विशेषता की उपस्थिति का सुझाव देता है। एक नैदानिक अवलोकन प्रस्तुत किया गया है। विभेदक निदान खोज की जटिलता, इस सिंड्रोम के बारे में चिकित्सकों की जागरूकता की कमी और अंतःविषय दृष्टिकोण के महत्व को दिखाया गया है।
ऐतिहासिक तथ्य
पहली बार, ओ. कोबिलिंस्की ने 1883 में एक असामान्य सिंड्रोम का उल्लेख किया (फोटो 1)।
नूनन सिंड्रोम का सबसे पुराना ज्ञात नैदानिक मामला, जिसका वर्णन 1883 में ओ. कोबिलिंस्की ने किया था
इस बीमारी का वर्णन 1963 में अमेरिकी हृदय रोग विशेषज्ञ जैकलीन नूनन ने किया था, जिन्होंने फुफ्फुसीय वाल्व स्टेनोसिस, छोटे कद, हाइपरटेलोरिज्म, हल्के बौद्धिक विकलांगता, पीटोसिस, क्रिप्टोर्चिडिज्म और कंकाल संबंधी विकारों वाले नौ रोगियों की सूचना दी थी। आयोवा विश्वविद्यालय में बाल रोग विशेषज्ञ के रूप में अभ्यास करने वाले डॉ. नूनन ने देखा कि दुर्लभ प्रकार के हृदय रोग, फुफ्फुसीय स्टेनोसिस वाले बच्चों में अक्सर छोटे कद, पेटीगॉइड गर्दन, चौड़ी आंखों के रूप में विशिष्ट शारीरिक विसंगतियां होती हैं। , और कम-सेट कान। लड़के और लड़कियां समान रूप से चकित थे। नूनन के एक पूर्व छात्र डॉ. जॉन ओपित्ज़ ने सबसे पहले "नूनन सिंड्रोम" शब्द गढ़ा, जो उन बच्चों की स्थिति को दर्शाता है, जिन्होंने नूनन द्वारा वर्णित लक्षणों के समान लक्षण दिखाए थे। बाद में, नूनन ने "टर्नर फेनोटाइप के साथ हाइपरटेलोरिज्म" लेख लिखा, और 1971 में "नूनन सिंड्रोम" नाम को आधिकारिक तौर पर हृदय रोगों के संगोष्ठी में मान्यता दी गई थी।
एटियलजि और रोगजनन
नूनन सिंड्रोम परिवर्तनशील अभिव्यक्ति के साथ एक ऑटोसोमल प्रमुख विकार है (चित्र 1)। नूनन सिंड्रोम जीन गुणसूत्र 12 की लंबी भुजा पर स्थित होता है। सिंड्रोम की आनुवंशिक विविधता से इंकार नहीं किया जा सकता है। वंशानुक्रम के एक ऑटोसोमल प्रमुख रूप के साथ सिंड्रोम के छिटपुट और पारिवारिक रूपों का वर्णन किया गया है। पारिवारिक मामलों में, उत्परिवर्ती जीन, एक नियम के रूप में, मां से विरासत में मिला है, क्योंकि जननांग प्रणाली की गंभीर विकृतियों के कारण, इस बीमारी वाले पुरुष अक्सर बांझ होते हैं। रिपोर्ट किए गए अधिकांश मामले छिटपुट हैं, जो डे नोवो म्यूटेशन के कारण होते हैं।
. ऑटोसोमल प्रमुख वंशानुक्रम पैटर्न
कई परिवारों में टाइप I न्यूरोफिब्रोमैटोसिस के साथ नूनन सिंड्रोम के वर्णित संयोजनों ने गुणसूत्र 17 के दो स्वतंत्र लोकी 17q11.2 के बीच एक संभावित संबंध का सुझाव दिया। कुछ रोगियों में गुणसूत्र 22 के 22q11 स्थान में सूक्ष्म विलोपन होते हैं; इन मामलों में, नूनन सिंड्रोम की नैदानिक अभिव्यक्तियों को थाइमस हाइपोफंक्शन और डिजॉर्ज सिंड्रोम के साथ जोड़ा जाता है। कई लेखक टर्नर सिंड्रोम के समान चेहरे और दैहिक विसंगतियों की उपस्थिति और लसीका प्रणाली के विकृति विज्ञान की उच्च आवृत्ति के संबंध में सिंड्रोम के रोगजनन में लिम्फोजेनेसिस के पुटीय जीन की भागीदारी पर चर्चा करते हैं।
नूनन सिंड्रोम का सबसे आम कारण PTPN11 जीन में उत्परिवर्तन है, जो लगभग 50% रोगियों में पाया जाता है। PTPN11 जीन द्वारा एन्कोड किया गया प्रोटीन अणुओं के एक परिवार से संबंधित है जो बाहरी संकेतों के लिए यूकेरियोटिक कोशिकाओं की प्रतिक्रिया को नियंत्रित करता है। नूनन सिंड्रोम में उत्परिवर्तन की सबसे बड़ी संख्या PTPN11 जीन के एक्सॉन 3,7 और 13 में स्थानीयकृत है, जो प्रोटीन के सक्रिय अवस्था में संक्रमण के लिए जिम्मेदार प्रोटीन डोमेन को कूटबद्ध करता है।
रोगजनन के बारे में संभावित विचारों को निम्नलिखित तंत्रों द्वारा दर्शाया गया है:
आरएएस-एमएपीके मार्ग एक बहुत ही महत्वपूर्ण संकेत पारगमन मार्ग है जिसके माध्यम से बाह्य कोशिकीय लिगैंड-कुछ विकास कारक, साइटोकिन्स और हार्मोन-कोशिका प्रसार, भेदभाव, अस्तित्व और चयापचय को उत्तेजित करते हैं (चित्र 2)। लिगैंड बाइंडिंग के बाद, कोशिका की सतह पर रिसेप्टर्स को उनके एंडोप्लाज्मिक क्षेत्र की साइटों पर फॉस्फोराइलेट किया जाता है। इस बंधन में एडेप्टर प्रोटीन (जैसे, GRB2) शामिल होते हैं जो गुआनिन न्यूक्लियोटाइड विनिमय कारकों (जैसे, एसओएस) के साथ एक संवैधानिक परिसर बनाते हैं जो निष्क्रिय जीडीपी-बाउंड आरएएस को अपने सक्रिय जीटीपी-बाउंड फॉर्म में परिवर्तित करते हैं। सक्रिय आरएएस प्रोटीन तब फॉस्फोराइलेशन प्रतिक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से आरएएफ-मेकेर्क कैस्केड को सक्रिय करते हैं। नतीजतन, सक्रिय ईआरके लक्ष्य जीन के प्रतिलेखन को बदलने के लिए नाभिक में प्रवेश करता है और उत्तेजना के लिए पर्याप्त अल्पकालिक और दीर्घकालिक सेलुलर प्रतिक्रियाओं को प्रेरित करने के लिए एंडोप्लाज्मिक लक्ष्यों की गतिविधि को सही करता है। इस मार्ग से अभिन्न प्रोटीन के लिए नूनन सिंड्रोम कोड में शामिल सभी जीन, और रोग पैदा करने वाले उत्परिवर्तन आमतौर पर इस मार्ग से गुजरने वाले संकेत को बढ़ाते हैं।
. आरएएस-एमएपीके सिग्नलिंग मार्ग। विकास संकेत सक्रिय वृद्धि कारक रिसेप्टर्स के साथ नाभिक में प्रेषित होते हैं। PTPN11, KRAS, SOS1, NRAS, और RAF1 में उत्परिवर्तन नूनन सिंड्रोम से जुड़े हैं, और SHOC2 और CBL में उत्परिवर्तन एक नूनन सिंड्रोम-जैसे फेनोटाइप से जुड़े हैं।
नूनन सिंड्रोम की नैदानिक विशेषताएं
नूनन सिंड्रोम वाले रोगियों का फेनोटाइप टर्नर सिंड्रोम जैसा दिखता है: एक छोटी गर्दन जिसमें pterygoid फोल्ड या कम बाल विकास, छोटा कद, तालु संबंधी विदर का हाइपरटेलोरिज्म (फोटो 2)। चेहरे की सूक्ष्म विसंगतियों में एंटीमंगोलॉइड पैलेब्रल फिशर, डाउनवर्ड डूपिंग पेलेब्रल फिशर्स, पीटोसिस, एपिकैंथस, लो-लेट ऑरिकल्स, फोल्डेड पिन्ना, मैलोक्लूजन, क्लेफ्ट यूवुला, गॉथिक तालु, माइक्रोगैनेथिया और माइक्रोजेनिया शामिल हैं। थायरॉइड का वक्ष हाइपोप्लास्टिक व्यापक रूप से फैले हुए निपल्स के साथ बनता है, उरोस्थि ऊपरी भाग में फैलती है और निचले हिस्से में डूब जाती है। लगभग 20% रोगियों में कंकाल की मामूली गंभीर विकृति होती है। सबसे आम कीप छाती विकृति, किफोसिस, स्कोलियोसिस; कम अक्सर - ग्रीवा कशेरुक और उनके संलयन की संख्या में कमी, क्लिपेल-फील सिंड्रोम में विसंगतियों के समान।
. नूनन सिंड्रोम के फेनोटाइप्स
नूनन सिंड्रोम वाले मरीजों में आमतौर पर सिर के मुकुट पर असामान्य वृद्धि, त्वचा पर रंगद्रव्य धब्बे, हाइपरट्रिचोसिस, नाखून प्लेटों के अध: पतन, विस्फोट और दांतों की स्थिति में विसंगतियां, केलोइड निशान बनाने की प्रवृत्ति के साथ गोरे घने घुंघराले बाल होते हैं। , और त्वचा की बढ़ी हुई एक्स्टेंसिबिलिटी। एक तिहाई रोगियों में परिधीय लिम्फेडेमा होता है, अधिक बार हाथ और पैरों का लिम्फेडेमा छोटे बच्चों में प्रकट होता है। एक लगातार संकेत दृष्टि की विकृति है (मायोपिया, स्ट्रैबिस्मस, मध्यम एक्सोफथाल्मोस, आदि)। लगभग 75% रोगियों में विकास मंदता होती है, लड़कों में अधिक स्पष्ट होती है और आमतौर पर महत्वहीन होती है। विकास मंदता जीवन के पहले वर्षों में ही प्रकट होती है, कम अक्सर जन्म के समय वृद्धि और वजन में मामूली कमी होती है। जीवन के पहले महीनों से भूख में कमी होती है। हड्डी की उम्र आमतौर पर पासपोर्ट की उम्र से पीछे होती है।
सिंड्रोम की एक विशिष्ट विशेषता एकतरफा या द्विपक्षीय क्रिप्टोर्चिडिज्म है, जो 70-75% पुरुष रोगियों में होती है; वयस्क रोगियों में, एज़ोस्पर्मिया, ओलिगोस्पर्मिया और अंडकोष में अपक्षयी परिवर्तन नोट किए जाते हैं। फिर भी, यौवन अनायास होता है, कभी-कभी कुछ देरी से। लड़कियों में अक्सर मासिक धर्म के बनने में देरी होती है, कभी-कभी - मासिक धर्म की अनियमितता। दोनों लिंगों में प्रजनन क्षमता सामान्य हो सकती है।
मानसिक मंदता आधे से अधिक रोगियों में पाई जाती है, आमतौर पर मामूली। व्यवहार संबंधी विशेषताएं, अवरोध, ध्यान घाटे विकार अक्सर नोट किए जाते हैं। भाषण आमतौर पर अन्य बौद्धिक क्षेत्रों की तुलना में बेहतर विकसित होता है। बुद्धि में कमी की डिग्री दैहिक विकारों की गंभीरता से संबंधित नहीं है [मरिंचेवा जी.एस., 1988]। पृथक मामलों में, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (हाइड्रोसिफ़लस, स्पाइनल हर्नियास), मस्तिष्क के थ्रोम्बोम्बोलिक रोधगलन, संभवतः संवहनी हाइपोप्लासिया से जुड़े विकृतियों का वर्णन किया गया है।
नूनन सिंड्रोम में आंतरिक अंगों की विकृतियां काफी विशिष्ट हैं। सबसे विशिष्ट हृदय संबंधी विसंगतियाँ हैं: फुफ्फुसीय धमनी का वाल्वुलर स्टेनोसिस (लगभग 60% रोगियों), हाइपरट्रॉफिक कार्डियोमायोपैथी (20-30%), माइट्रल वाल्व की संरचनात्मक विसंगतियाँ, अलिंद सेप्टल दोष, फैलोट की टेट्रालॉजी; महाधमनी के समन्वय का वर्णन केवल पुरुष रोगियों में किया गया है।
एक तिहाई रोगियों में, मूत्र प्रणाली की विकृतियां दर्ज की जाती हैं (गुर्दे का हाइपोप्लासिया, श्रोणि का दोहरीकरण, हाइड्रोनफ्रोसिस, मेगायूरेटर, आदि)।
अक्सर, नूनन सिंड्रोम के साथ, रक्तस्राव में वृद्धि देखी जाती है, विशेष रूप से मौखिक गुहा और नासोफरीनक्स में सर्जिकल हस्तक्षेप के दौरान। विभिन्न जमावट दोष पाए जाते हैं: प्लेटलेट सिस्टम की कमी, जमावट कारकों के स्तर में कमी, विशेष रूप से XI और XII, थ्रोम्बोप्लास्टिन समय में वृद्धि। ल्यूकेमिया और रबडोमायोसारकोमा के साथ नूनन सिंड्रोम के संयोजन की रिपोर्टें हैं, जो इन रोगियों में घातकता के जोखिम में मामूली वृद्धि का संकेत दे सकती हैं।
तालिका 1 नूनन सिंड्रोम में फेनोटाइप की विशेषताओं को प्रस्तुत करती है, जो रोगी की उम्र के साथ बदलती हैं। तालिका 2 नूनन सिंड्रोम में फेनोटाइप और जीनोटाइप के बीच संबंध को दर्शाती है।
तालिका एक. उम्र के हिसाब से नूनन सिंड्रोम वाले रोगियों में चेहरे की विशिष्ट विशेषताएं
| माथा, चेहरा, बाल | आँखें | कान | नाक | मुँह | गरदन | |
| नवजात* | उच्च माथा, पश्चकपाल क्षेत्र में कम हेयरलाइन | हाइपरटेलोरिज्म, पैलेब्रल फिशर, एपिकैंथल फोल्ड | – | छोटी और चौड़ी परतदार जड़, उलटी हुई नोक | गहरे रंग के फ़िल्ट्रम, होठों की सिंदूर की सीमा की ऊँची चौड़ी चोटियाँ, माइक्रोगैथिया | सिर के पीछे की अतिरिक्त त्वचा |
| स्तन (2-12 महीने) | बड़ा सिर, ऊंचा और फैला हुआ माथा | हाइपरटेलोरिज्म, पीटोसिस, या मोटी डूपिंग पलकें | – | छोटी और चौड़ी recessed जड़ | – | – |
| बच्चा (1-12 वर्ष पुराना) | खुरदुरी विशेषताएं, लंबा चेहरा | – | – | – | – | – |
| किशोरी (12-18 वर्ष) | मायोपैथिक चेहरा | – | – | पुल लंबा और पतला है | – | स्पष्ट गर्दन शिकन गठन |
| वयस्क (>18 साल पुराना) | चेहरे की विशिष्ट विशेषताओं को परिष्कृत किया जाता है, त्वचा पतली और पारभासी दिखाई देती है | – | – | फैला हुआ नासोलैबियल फोल्ड | – | – |
| सभी उम्र | – | नीली और हरी आईरिस, हीरे के आकार की भौहें | मोटे सिलवटों के साथ कम, पीछे घुमाए गए कान | – | – | – |
तालिका 2. नूनन सिंड्रोम में जीनोटाइप और फेनोटाइप के बीच संबंध*
| कार्डियोवास्कुलर सिस्टम | वृद्धि | विकास | त्वचा और बाल | अन्य | |
| PTPN11 (लगभग 50%) | फुफ्फुसीय ट्रंक का स्टेनोसिस अधिक व्यक्त किया जाता है; कम - हाइपरट्रॉफिक कार्डियोमायोपैथी और आलिंद सेप्टल दोष | कम वृद्धि; IGF1 . की कम सांद्रता | N308D और N308S वाले मरीजों में हल्की गिरावट या सामान्य बुद्धि होती है | – | अधिक स्पष्ट रक्तस्रावी प्रवणता और किशोर मायलोमोनोसाइटिक ल्यूकेमिया |
| SOS1 (लगभग 10%) | कम आलिंद सेप्टल दोष | उच्च वृद्धि | बुद्धि में कम गिरावट, भाषण विकास में देरी | कार्डियोक्यूटेनियस फेशियल सिंड्रोम से मिलता-जुलता | – |
| RAF1 (लगभग 10%) | अधिक गंभीर हाइपरट्रॉफिक कार्डियोमायोपैथी | – | – | अधिक जन्मचिह्न, लेंटिगो, कैफ़े औ लेट स्पॉट | – |
| केआरएएस (<2%) | – | – | अधिक गंभीर संज्ञानात्मक देरी | कार्डियो-क्यूटेनियस-फेशियल सिंड्रोम के समान | – |
| एनआरएएस (<1%) | – | – | – | – | – |
प्रयोगशाला और कार्यात्मक अध्ययन से डेटा
नूनन सिंड्रोम के निदान के लिए कोई विशिष्ट जैव रासायनिक मार्कर नहीं हैं। कुछ रोगियों में, वृद्धि हार्मोन के सहज निशाचर स्राव में कमी का पता औषधीय उत्तेजक परीक्षणों (क्लोफेलाइन और आर्जिनिन) की सामान्य प्रतिक्रिया के साथ पाया जाता है, सोमाटोमेडिन-सी के स्तर में कमी और प्रशासन के लिए सोमाटोमेडिन की प्रतिक्रिया में कमी। वृद्धि हार्मोन।
निदान मानदंड
"नूनन सिंड्रोम" का निदान नैदानिक संकेतों के आधार पर किया जाता है, कुछ मामलों में निदान की पुष्टि आणविक आनुवंशिक अध्ययन के परिणामों से होती है। सिंड्रोम के निदान के लिए मानदंड में निम्नलिखित विशेषताओं में से एक के साथ संयोजन में एक विशिष्ट चेहरे (एक सामान्य कैरियोटाइप के साथ) की उपस्थिति शामिल है: हृदय रोग, छोटा कद या क्रिप्टोर्चिडिज्म (लड़कों में), विलंबित यौवन (लड़कियों में)। कार्डियोवैस्कुलर पैथोलॉजी का पता लगाने के लिए, गुहाओं के आकार और वेंट्रिकल्स की दीवारों के गतिशील निर्धारण के साथ दिल की अल्ट्रासाउंड परीक्षा आयोजित करना आवश्यक है। अल्ट्रासाउंड निगरानी की मदद से रोग का प्रसव पूर्व निदान संभव है, जिससे गर्दन की संरचना में हृदय दोष और विसंगतियों का पता लगाना संभव हो जाता है।
क्रमानुसार रोग का निदान
लड़कियों में, विभेदक निदान मुख्य रूप से टर्नर सिंड्रोम के साथ किया जाता है; निदान को साइटोजेनेटिक परीक्षा द्वारा स्पष्ट किया जा सकता है। नूनन सिंड्रोम के फेनोटाइपिक लक्षण कई अन्य बीमारियों में पाए जाते हैं: विलियम्स सिंड्रोम, लियोपार्ड सिंड्रोम, डबोविट्ज, कार्डियोफैसियो-क्यूटेनियस सिंड्रोम, कॉर्नेलिया डी लैंग, कोहेन, रुबिनस्टीन-तैबी, आदि। इन बीमारियों की सटीक पहचान तभी संभव होगी जब इसका संचालन किया जाए। महत्वपूर्ण नैदानिक सामग्री के साथ प्रत्येक सिंड्रोम का आणविक आनुवंशिक अध्ययन जो वर्तमान में सक्रिय रूप से विकसित किया जा रहा है।
इलाज
नूनन सिंड्रोम वाले रोगियों के उपचार का उद्देश्य हृदय प्रणाली में दोषों को दूर करना, मानसिक कार्यों को सामान्य करना, विकास और यौन विकास को उत्तेजित करना है। फुफ्फुसीय धमनी के वाल्वों के डिसप्लेसिया वाले रोगियों के उपचार के लिए, अन्य तरीकों के अलावा, बैलून वाल्वुलोप्लास्टी का सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है। मानसिक विकास को प्रोत्साहित करने के लिए, नॉट्रोपिक और संवहनी एजेंटों का उपयोग किया जाता है। यौन विकास को प्रोत्साहित करने के उद्देश्य से ड्रग्स मुख्य रूप से क्रिप्टोर्चिडिज़्म वाले रोगियों के लिए संकेतित हैं। कोरियोनिक गोनाडोट्रोपिन की तैयारी का उपयोग उम्र की खुराक में किया जाता है। अधिक उम्र में - हाइपोगोनाडिज्म की उपस्थिति में - टेस्टोस्टेरोन की तैयारी। हाल के वर्षों में, नूनन सिंड्रोम के रोगियों के उपचार में मानव विकास हार्मोन के पुनः संयोजक रूपों का उपयोग किया गया है। चिकित्सा के दौरान सोमैटोमेडिन-सी और विशिष्ट बाध्यकारी प्रोटीन के स्तर में वृद्धि से नैदानिक डेटा की पुष्टि की जाती है। दीर्घकालिक वृद्धि हार्मोन थेरेपी प्राप्त करने वाले रोगियों की अंतिम ऊंचाई, कुछ मामलों में, परिवार के सदस्यों की औसत ऊंचाई से अधिक होती है।
भविष्यवाणी जीवन के लिए कार्डियोवैस्कुलर पैथोलॉजी की गंभीरता से निर्धारित होता है।
निवारण रोग चिकित्सा आनुवंशिक परामर्श के आंकड़ों पर आधारित है।
चिकित्सा आनुवंशिक परामर्श
चिकित्सा आनुवंशिक परामर्श में, व्यक्ति को वंशानुक्रम के ऑटोसोमल प्रमुख प्रकार से आगे बढ़ना चाहिए और विरासत में मिले रूपों वाले परिवार में बीमारी की पुनरावृत्ति का एक उच्च (50%) जोखिम होना चाहिए। वंशानुक्रम के प्रकार की प्रकृति की पहचान करने के लिए, माता-पिता की गहन जांच करना आवश्यक है, क्योंकि सिंड्रोम न्यूनतम नैदानिक लक्षणों के साथ प्रकट हो सकता है। वर्तमान में, रोग का आणविक आनुवंशिक निदान विकसित किया गया है और जीन में उत्परिवर्तन टाइप करके सुधार किया जा रहा है: PTPN11, SOS1, RAF1, KRAS, NRAS, आदि। रोग के प्रसव पूर्व निदान के लिए तरीके विकसित किए जा रहे हैं।
नैदानिक अवलोकन
बॉय जी, 9 साल का (फोटो 3), एक आनुवंशिकीविद् द्वारा क्रोमोसोमल पैथोलॉजी के निदान के साथ निवास स्थान पर देखा गया था?, विलियम्स सिंड्रोम (एक अजीबोगरीब फेनोटाइप, माइट्रल वाल्व क्यूप्स का मोटा होना, हर 3 साल में एक बार हाइपरलकसीमिया) ?.
. नूनन सिंड्रोम वाले बच्चे के फेनोटाइप की ख़ासियतें ("गोल-मटोल गाल" के साथ एक लम्बा चेहरे का कंकाल, एक छोटी गर्दन, गर्दन पर pterygoid सिलवटों, नथुने के साथ एक छोटी नाक आगे खुलती है, सूजे हुए होंठ, एक ढलान वाली ठोड़ी, एक मंगोलॉयड विरोधी पैलेब्रल विदर का चीरा, कुरूपता, मैक्रोस्टोमिया)
शिकायतों कम स्मृति, थकान, कम विकास दर पर।
परिवार के इतिहास : माता-पिता राष्ट्रीयता से रूसी हैं, रक्त से संबंधित नहीं हैं और व्यावसायिक खतरे नहीं हैं, स्वस्थ हैं। पिता की ऊंचाई 192 सेमी, मां की ऊंचाई 172 सेमी है। मानसिक बीमारी, मिर्गी, विकासात्मक देरी के मामलों की वंशावली में ध्यान नहीं दिया गया।
जीवन और रोग का इतिहास : दूसरी गर्भावस्था (पहली गर्भावस्था - एम / ए) से एक लड़का, जो पॉलीहाइड्रमनिओस के साथ, रुकावट के खतरे के साथ आगे बढ़ा। जन्म पहले था, समय पर, तेजी से, जन्म का वजन - 3400 ग्राम, लंबाई - 50 सेमी। वह तुरंत चिल्लाया, अपगार स्कोर - 7/9 अंक। जन्म के समय, नियोनेटोलॉजिस्ट ने बच्चे के असामान्य फेनोटाइप पर ध्यान आकर्षित किया, कैरियोटाइप के अध्ययन की सिफारिश की, परिणाम 46, XY (सामान्य पुरुष कैरियोटाइप) है। जन्मजात हाइपोथायरायडिज्म का संदेह था, एक थायरॉयड प्रोफ़ाइल अध्ययन किया गया था, परिणाम एक सामान्य थायरॉयड स्थिति थी। इसके अलावा, बच्चे को "विलियम्स सिंड्रोम" के एक अनुमानित निदान के साथ एक आनुवंशिकीविद् द्वारा देखा गया था। प्रारंभिक प्रसवोत्तर अवधि - सुविधाओं के बिना। उम्र से मोटर विकास, पहला शब्द - वर्ष तक, वाक्यांश भाषण - 2 साल 3 महीने में।
8 साल की उम्र में, उन्हें एंडोक्रिनोलॉजिस्ट द्वारा कम विकास दर, थकान और कम स्मृति के बारे में परामर्श दिया गया था। हाथों की एक एक्स-रे परीक्षा ने पासपोर्ट एक (बीसी 6 साल के अनुरूप) से हड्डी की उम्र (बीसी) में मध्यम अंतराल का खुलासा किया। थायराइड प्रोफाइल के अध्ययन से पता चला है कि मुक्त टी4 और अन्य संकेतकों के सामान्य स्तर के साथ थायराइड-उत्तेजक हार्मोन में मामूली वृद्धि हुई है; थायरॉयड ग्रंथि का अल्ट्रासाउंड - पैथोलॉजी के बिना। हार्मोन थेरेपी निर्धारित की गई, इसके बाद गतिशील अवलोकन किया गया।
निवास स्थान पर निदान की अनिश्चितता को ध्यान में रखते हुए, आनुवंशिकीविद् ने निदान को स्पष्ट करने के लिए बच्चे को मास्को क्षेत्रीय सलाहकार और बच्चों के निदान केंद्र में भेजा।
उद्देश्य अनुसंधान डेटा:
ऊंचाई - 126 सेमी, वजन - 21 किलो।
शारीरिक विकास औसत से नीचे, सामंजस्यपूर्ण है। ग्रोथ एसडी -1 (सामान्य -2 + 2) से मेल खाती है। फेनोटाइप विशेषताएं (फोटो 3): "गोल-मटोल गाल", छोटी गर्दन, गर्दन पर pterygoid सिलवटों के साथ लम्बी चेहरे का कंकाल, गर्दन पर कम बाल विकास, नाक के साथ छोटी नाक आगे की ओर, सूजे हुए होंठ, झुकी हुई ठुड्डी, मंगोल-विरोधी चीरा पैलिब्रल विदर, कुरूपता, मैक्रोस्टोमिया, निप्पल हाइपरटेलोरिज्म, छाती की विषमता, पैरों पर दूसरी या तीसरी उंगलियों की अपूर्ण त्वचा, इंटरफैंगल जोड़ों की स्पष्ट अतिसक्रियता, भंगुर, सूखे नाखून। आंतरिक अंगों पर - सुविधाओं के बिना। यौन विकास - टान्नर I (जो प्रीपुबर्टल अवधि से मेल खाती है)।
प्रयोगशाला और कार्यात्मक अध्ययन से डेटा:
रक्त और मूत्र का नैदानिक विश्लेषण आदर्श है।
रक्त का जैव रासायनिक विश्लेषण - सामान्य सीमा के भीतर संकेतक।
थायराइड प्रोफाइल (TSH) - 7.5 μIU / ml (सामान्य - 0.4-4.0), अन्य संकेतक सामान्य हैं।
सोमाटोट्रोपिक हार्मोन (एसटीएच) - 7 एनजी / एमएल (सामान्य - 7-10), सोमैटोमेडिन-सी - 250 एनजी / एमएल (सामान्य - 88-360)।
थायरॉयड ग्रंथि का अल्ट्रासाउंड - पैथोलॉजी के बिना।
आंतरिक अंगों का अल्ट्रासाउंड - बिना सुविधाओं के।
ईसीजी - साइनस टैचीकार्डिया, हृदय के विद्युत अक्ष की सामान्य स्थिति।
इकोकार्डियोग्राफी - न्यूनतम पुनरुत्थान के साथ पहली डिग्री का एमवीपी, माइट्रल वाल्व क्यूप्स का myxomatous मोटा होना, बाएं वेंट्रिकल की गुहा में एक अतिरिक्त कॉर्ड।
रीढ़ की आर-ग्राफी - वक्षीय रीढ़ की दाहिनी ओर स्कोलियोसिस, I डिग्री।
फोरआर्म्स पर कब्जा के साथ हाथों की आर-ग्राफी - हड्डी की उम्र 7-8 साल।
मिर्गी की गतिविधि के ईईजी पैटर्न पंजीकृत नहीं थे।
मस्तिष्क का एमआरआई - रोग परिवर्तन के बिना।
ऑडियोग्राम - पैथोलॉजी के बिना।
डीएनए डायग्नोस्टिक्स: आणविक आनुवंशिक अध्ययन - क्रोमोसोम 7 के महत्वपूर्ण क्षेत्र के अध्ययन किए गए लोकी का कोई विलोपन नहीं पाया गया; Gly434Ary (1230G>A) उत्परिवर्तन SOS1 जीन के 11वें एक्सॉन में पाया गया (PTPN11 जीन विश्लेषण - कोई उत्परिवर्तन नहीं पाया गया), जो नूनन सिंड्रोम के लिए विशिष्ट है।
अनुभवी सलाह:
एंडोक्राइनोलॉजिस्ट- सबक्लिनिकल हाइपोथायरायडिज्म, अधूरा दवा मुआवजा।
ऑप्टोमेट्रिस्ट- दृष्टिवैषम्य।
न्यूरोलॉजिस्ट- वनस्पति डाइस्टोनिया। न्यूरोटिक प्रतिक्रियाएं।
हृदय रोग विशेषज्ञ- कार्यात्मक कार्डियोपैथी।
हड्डी शल्य चिकित्सक- आसन का उल्लंघन। छाती की विकृति।
जनन-विज्ञानूनन सिंड्रोम।
बच्चे के फेनोटाइप, इतिहास के आंकड़ों, अतिरिक्त अध्ययनों के परिणामों को ध्यान में रखते हुए, "नूनन सिंड्रोम" का निदान किया गया था, जिसकी पुष्टि आणविक आनुवंशिक अध्ययन के परिणाम से हुई थी।
इस प्रकार, प्रस्तुत नैदानिक अवलोकन विभेदक नैदानिक खोज की जटिलता को प्रदर्शित करता है, वंशानुगत रोगों के कुछ रूपों के लक्षित समय पर निदान के लिए एक विशेष रोग स्थिति के सामान्य फेनोटाइप में व्यक्तिगत संकेतों को एकीकृत करने की आवश्यकता, और आणविक आनुवंशिक तरीकों के महत्व को स्पष्ट करने के लिए निदान। समय पर निदान, प्रत्येक सिंड्रोम की उत्पत्ति का स्पष्टीकरण विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे आपको इन स्थितियों के उपचार के लिए सबसे अच्छा तरीका खोजने की अनुमति देते हैं, संभावित जटिलताओं की रोकथाम (बच्चे की विकलांगता तक); प्रभावित परिवारों में वंशानुगत रोगों की पुनरावृत्ति की रोकथाम (चिकित्सा आनुवंशिक परामर्श)। यह वंशानुगत विकृति के प्रवाह को स्पष्ट रूप से नेविगेट करने के लिए विभिन्न विशिष्टताओं के डॉक्टरों की आवश्यकता को निर्धारित करता है।
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सिज़ोफ्रेनिया सबसे रहस्यमय और जटिल बीमारियों में से एक है, और कई मायनों में। इसका निदान करना मुश्किल है - इस बात पर अभी भी कोई सहमति नहीं है कि यह रोग एक है या कई एक दूसरे के समान हैं। इसका इलाज करना मुश्किल है - अब केवल दवाएं हैं जो तथाकथित को दबाती हैं। सकारात्मक लक्षण (जैसे प्रलाप), लेकिन वे व्यक्ति को पूर्ण जीवन में वापस लाने में मदद नहीं करते हैं। सिज़ोफ्रेनिया का अध्ययन करना मुश्किल है - मनुष्यों के अलावा कोई अन्य जानवर इससे पीड़ित नहीं है, इसलिए इसका अध्ययन करने के लिए लगभग कोई मॉडल नहीं हैं। एक आनुवंशिक और विकासवादी दृष्टिकोण से सिज़ोफ्रेनिया को समझना बहुत मुश्किल है - यह उन विरोधाभासों से भरा है जिन्हें जीवविज्ञानी अभी तक हल नहीं कर सकते हैं। हालांकि, अच्छी खबर यह है कि हाल के वर्षों में चीजें आखिरकार धरातल पर उतरती दिख रही हैं। हम पहले ही सिज़ोफ्रेनिया की खोज के इतिहास और न्यूरोफिज़ियोलॉजिकल विधियों द्वारा इसके अध्ययन के पहले परिणामों के बारे में बात कर चुके हैं। इस बार हम बात करेंगे कि वैज्ञानिक किस प्रकार रोग के अनुवांशिक कारणों की खोज कर रहे हैं।
इस काम का महत्व यह भी नहीं है कि ग्रह पर लगभग हर सौवां व्यक्ति सिज़ोफ्रेनिया से पीड़ित है, और इस क्षेत्र में प्रगति कम से कम मौलिक रूप से निदान को सरल बनाना चाहिए, भले ही तुरंत एक अच्छी दवा बनाना संभव न हो। आनुवंशिक अनुसंधान का महत्व इस तथ्य में निहित है कि वे पहले से ही जटिल लक्षणों के वंशानुक्रम के मूलभूत तंत्र के बारे में हमारी समझ को बदल रहे हैं। यदि वैज्ञानिक यह समझने में सफल होते हैं कि सिज़ोफ्रेनिया जैसी जटिल बीमारी हमारे डीएनए में "छिपा" कैसे सकती है, तो इसका मतलब जीनोम के संगठन को समझने में एक क्रांतिकारी सफलता होगी। और इस तरह के काम का महत्व नैदानिक मनोचिकित्सा से बहुत आगे निकल जाएगा।
सबसे पहले, कुछ कच्चे तथ्य। सिज़ोफ्रेनिया एक गंभीर, पुरानी, अक्षम करने वाली मानसिक बीमारी है जो आमतौर पर कम उम्र में लोगों को प्रभावित करती है। यह दुनिया भर में लगभग 50 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है (जनसंख्या का 1% से थोड़ा कम)। रोग उदासीनता, इच्छाशक्ति की कमी, अक्सर मतिभ्रम, प्रलाप, सोच और भाषण की अव्यवस्था और मोटर विकारों के साथ होता है। लक्षण आमतौर पर सामाजिक अलगाव और कम प्रदर्शन का कारण बनते हैं। सिज़ोफ्रेनिया के साथ-साथ सहवर्ती दैहिक रोगों के रोगियों में आत्महत्या का एक बढ़ा जोखिम इस तथ्य की ओर जाता है कि उनकी समग्र जीवन प्रत्याशा 10-15 साल कम हो जाती है। इसके अलावा, सिज़ोफ्रेनिया वाले रोगियों में कम बच्चे होते हैं: पुरुषों में औसतन 75 प्रतिशत, महिलाएं - 50 प्रतिशत होती हैं।
पिछली आधी सदी चिकित्सा के कई क्षेत्रों में तेजी से प्रगति का समय रही है, लेकिन इस प्रगति ने सिज़ोफ्रेनिया की रोकथाम और उपचार को शायद ही प्रभावित किया हो। अंतिम लेकिन कम से कम, यह इस तथ्य के कारण है कि हमें अभी भी इस बारे में स्पष्ट विचार नहीं है कि किस जैविक प्रक्रिया के उल्लंघन से बीमारी का विकास होता है। समझ की इस कमी का मतलब है कि 60 साल से अधिक समय पहले बाजार में पहली एंटीसाइकोटिक दवा क्लोरप्रोमाज़िन (व्यापार नाम: एमिनाज़िन) की शुरुआत के बाद से, रोग के उपचार में गुणात्मक परिवर्तन नहीं हुआ है। सिज़ोफ्रेनिया के उपचार के लिए वर्तमान में स्वीकृत सभी एंटीसाइकोटिक्स (दोनों विशिष्ट, क्लोरप्रोमाज़िन और एटिपिकल सहित) में कार्रवाई का एक ही मुख्य तंत्र है: वे डोपामाइन रिसेप्टर्स की गतिविधि को कम करते हैं, जो मतिभ्रम और भ्रम को समाप्त करता है, लेकिन, दुर्भाग्य से, नकारात्मक पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। लक्षण जैसे उदासीनता, इच्छाशक्ति की कमी, विचार विकार, आदि। हम साइड इफेक्ट का भी उल्लेख नहीं करते हैं। सिज़ोफ्रेनिया अनुसंधान में एक आम निराशा यह है कि दवा कंपनियां लंबे समय से एंटीसाइकोटिक्स के लिए धन में कटौती कर रही हैं, यहां तक कि नैदानिक परीक्षणों की कुल संख्या में वृद्धि जारी है। हालांकि, सिज़ोफ्रेनिया के कारणों के स्पष्टीकरण की आशा एक अप्रत्याशित दिशा से आई - यह आणविक आनुवंशिकी में अभूतपूर्व प्रगति से जुड़ी है।
सामूहिक जिम्मेदारी
सिज़ोफ्रेनिया के पहले शोधकर्ताओं ने भी देखा कि बीमार होने का जोखिम बीमार रिश्तेदारों की उपस्थिति से निकटता से संबंधित है। 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में, मेंडल के नियमों की पुनर्खोज के लगभग तुरंत बाद सिज़ोफ्रेनिया के वंशानुक्रम के तंत्र को स्थापित करने का प्रयास किया गया था। हालांकि, कई अन्य बीमारियों के विपरीत, सिज़ोफ्रेनिया सरल मेंडेलियन मॉडल के ढांचे में फिट नहीं होना चाहता था। उच्च आनुवंशिकता के बावजूद, इसे एक या एक से अधिक जीनों के साथ जोड़ना संभव नहीं था, इसलिए, सदी के मध्य तक, तथाकथित। रोग विकास के मनोवैज्ञानिक सिद्धांत। मनोविश्लेषण के साथ समझौते में, जो सदी के मध्य तक बेहद लोकप्रिय था, इन सिद्धांतों ने स्किज़ोफ्रेनिया की स्पष्ट आनुवंशिकता को आनुवंशिकी द्वारा नहीं, बल्कि पालन-पोषण की विशेषताओं और परिवार के भीतर एक अस्वास्थ्यकर वातावरण द्वारा समझाया। "सिज़ोफ्रेनोजेनिक माता-पिता" जैसी कोई चीज़ भी थी।
हालांकि, यह सिद्धांत, अपनी लोकप्रियता के बावजूद, लंबे समय तक नहीं चला। इस सवाल पर अंतिम बिंदु कि क्या सिज़ोफ्रेनिया एक वंशानुगत बीमारी है, 60-70 के दशक में पहले से ही किए गए मनोवैज्ञानिक अध्ययनों द्वारा रखी गई थी। ये मुख्य रूप से जुड़वां अध्ययन थे, साथ ही गोद लिए गए बच्चों के अध्ययन भी थे। जुड़वां अध्ययनों का सार कुछ संकेत के प्रकट होने की संभावनाओं की तुलना करना है - इस मामले में, रोग का विकास - समान और भ्रातृ जुड़वां में। चूंकि जुड़वा बच्चों पर पर्यावरण के प्रभाव में अंतर इस बात पर निर्भर नहीं करता है कि वे समान हैं या भ्रातृत्व, इन संभावनाओं में अंतर मुख्य रूप से इस तथ्य से आना चाहिए कि समान जुड़वां आनुवंशिक रूप से समान हैं, जबकि भ्रातृ जुड़वां औसतन केवल आधे सामान्य हैं जीन के वेरिएंट।
सिज़ोफ्रेनिया के मामले में, यह पता चला है कि समान जुड़वाँ की समरूपता जुड़वाँ जुड़वाँ की तुलना में 3 गुना अधिक है: पहले के लिए यह लगभग 50 प्रतिशत है, और दूसरे के लिए - 15 प्रतिशत से कम है। इन शब्दों को इस प्रकार समझा जाना चाहिए: यदि आपका एक समान जुड़वां भाई सिज़ोफ्रेनिया से पीड़ित है, तो आप स्वयं 50 प्रतिशत की संभावना के साथ बीमार होंगे। यदि आप और आपका भाई भाई-बहन हैं, तो बीमार होने का जोखिम 15 प्रतिशत से अधिक नहीं है। सैद्धांतिक गणना, जो जनसंख्या में सिज़ोफ्रेनिया की व्यापकता को भी ध्यान में रखती है, 70-80 प्रतिशत के स्तर पर रोग के विकास में आनुवंशिकता के योगदान का अनुमान लगाती है। तुलना के लिए, ऊंचाई और बॉडी मास इंडेक्स को उसी तरह विरासत में मिला है - लक्षण जिन्हें हमेशा आनुवंशिकी से निकटता से संबंधित माना जाता है। वैसे, जैसा कि बाद में पता चला, वही उच्च आनुवांशिकता चार अन्य प्रमुख मानसिक बीमारियों में से तीन की विशेषता है: ध्यान घाटे की सक्रियता विकार, द्विध्रुवी विकार और आत्मकेंद्रित।
जुड़वां अध्ययनों के परिणामों की पूरी तरह से उन बच्चों के अध्ययन में पुष्टि की गई है जो सिज़ोफ्रेनिया के रोगियों के लिए पैदा हुए थे और स्वस्थ दत्तक माता-पिता द्वारा प्रारंभिक बचपन में गोद लिए गए थे। यह पता चला कि उनके सिज़ोफ्रेनिक माता-पिता द्वारा उठाए गए बच्चों की तुलना में सिज़ोफ्रेनिया विकसित होने का जोखिम कम नहीं होता है, जो स्पष्ट रूप से एटियलजि में जीन की महत्वपूर्ण भूमिका को इंगित करता है।
और यहाँ हम सिज़ोफ्रेनिया की सबसे रहस्यमय विशेषताओं में से एक पर आते हैं। तथ्य यह है कि यदि यह इतनी दृढ़ता से विरासत में मिला है और साथ ही वाहक की फिटनेस पर बहुत नकारात्मक प्रभाव पड़ता है (याद रखें कि स्किज़ोफ्रेनिया वाले रोगी स्वस्थ लोगों के रूप में कम से कम आधा संतान छोड़ते हैं), तो यह कैसे प्रबंधन करता है कम से कम आबादी में बने रहें? यह विरोधाभास, जिसके इर्द-गिर्द कई तरह से विभिन्न सिद्धांतों के बीच मुख्य संघर्ष होता है, को "सिज़ोफ्रेनिया का विकासवादी विरोधाभास" कहा गया है।
कुछ समय पहले तक, वैज्ञानिकों के लिए यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं था कि सिज़ोफ्रेनिया के रोगियों के जीनोम की कौन सी विशिष्ट विशेषताएं रोग के विकास को पूर्व निर्धारित करती हैं। दशकों से, सिज़ोफ्रेनिया के रोगियों में कौन से जीन बदले जाते हैं, इस बारे में एक गर्म बहस नहीं हुई है, लेकिन इस बारे में कि बीमारी की सामान्य आनुवंशिक "वास्तुकला" क्या है।
इसका मतलब निम्नलिखित है। अलग-अलग लोगों के जीनोम एक-दूसरे से बहुत मिलते-जुलते हैं, जिनमें अंतर औसतन 0.1 प्रतिशत से कम न्यूक्लियोटाइड होते हैं। जीनोम की इन विशिष्ट विशेषताओं में से कुछ जनसंख्या में काफी व्यापक हैं। परंपरागत रूप से, यदि वे एक प्रतिशत से अधिक लोगों में होते हैं, तो उन्हें सामान्य रूप या बहुरूपता कहा जा सकता है। माना जाता है कि ये सामान्य रूप 100,000 साल पहले मानव जीनोम में आधुनिक मनुष्यों के पूर्वजों के अफ्रीका से पहले प्रवास से पहले प्रकट हुए थे, इसलिए वे आमतौर पर अधिकांश मानव उप-जनसंख्या में पाए जाते हैं। स्वाभाविक रूप से, हजारों पीढ़ियों के लिए आबादी के एक महत्वपूर्ण हिस्से में मौजूद रहने के लिए, अधिकांश बहुरूपता उनके वाहक के लिए बहुत हानिकारक नहीं होनी चाहिए।
हालांकि, प्रत्येक व्यक्ति के जीनोम में अन्य आनुवंशिक विशेषताएं होती हैं - छोटी और दुर्लभ। उनमें से अधिकांश वाहकों को कोई लाभ प्रदान नहीं करते हैं, इसलिए जनसंख्या में उनकी आवृत्ति, भले ही वे स्थिर हों, नगण्य रहती हैं। इनमें से कई लक्षणों (या उत्परिवर्तन) का फिटनेस पर कम या ज्यादा स्पष्ट नकारात्मक प्रभाव पड़ता है, इसलिए उन्हें नकारात्मक चयन द्वारा धीरे-धीरे हटा दिया जाता है। इसके बजाय, एक निरंतर उत्परिवर्तन प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, अन्य नए हानिकारक रूप दिखाई देते हैं। संक्षेप में, किसी भी नए उत्परिवर्तन की आवृत्ति लगभग कभी भी 0.1 प्रतिशत से अधिक नहीं होती है, और ऐसे रूपों को दुर्लभ कहा जाता है।
तो, एक बीमारी की वास्तुकला का अर्थ है कि कौन से आनुवंशिक रूप - सामान्य या दुर्लभ, एक मजबूत फेनोटाइपिक प्रभाव वाले, या केवल एक बीमारी के विकास के जोखिम को थोड़ा बढ़ाते हुए - इसकी घटना को पूर्व निर्धारित करते हैं। यह इस मुद्दे के आसपास है कि, हाल ही में, सिज़ोफ्रेनिया के आनुवंशिकी के बारे में मुख्य बहस आयोजित की गई थी।
20 वीं शताब्दी के अंतिम तीसरे में सिज़ोफ्रेनिया के आनुवंशिकी के संबंध में आणविक आनुवंशिक विधियों द्वारा निर्विवाद रूप से स्थापित एकमात्र तथ्य इसकी अविश्वसनीय जटिलता है। आज यह स्पष्ट है कि दर्जनों जीनों में परिवर्तन से रोग की प्रवृत्ति निर्धारित होती है। इसी समय, इस समय के दौरान प्रस्तावित सिज़ोफ्रेनिया के सभी "आनुवंशिक वास्तुकला" को दो समूहों में जोड़ा जा सकता है: "सामान्य रोग - सामान्य रूप" (सीवी) मॉडल और "सामान्य रोग - दुर्लभ रूप" मॉडल (सामान्य रोग - दुर्लभ वेरिएंट", आरवी)। प्रत्येक मॉडल ने "सिज़ोफ्रेनिया के विकासवादी विरोधाभास" की अपनी व्याख्या दी।
आरवी बनाम। सीवी
सीवी मॉडल के अनुसार, सिज़ोफ्रेनिया का आनुवंशिक सब्सट्रेट आनुवंशिक लक्षणों का एक समूह है, एक पॉलीजीन, जो कि ऊंचाई या शरीर के वजन जैसे मात्रात्मक लक्षणों की विरासत को निर्धारित करता है। ऐसा पॉलीजीन बहुरूपताओं का एक समूह है, जिनमें से प्रत्येक केवल शरीर विज्ञान को थोड़ा प्रभावित करता है (उन्हें "कारण" कहा जाता है, क्योंकि, हालांकि अकेले नहीं, वे रोग के विकास की ओर ले जाते हैं)। सिज़ोफ्रेनिया की काफी उच्च घटना दर विशेषता को बनाए रखने के लिए, यह आवश्यक है कि इस पॉलीजीन में सामान्य वेरिएंट हों - आखिरकार, एक जीनोम में कई दुर्लभ वेरिएंट को इकट्ठा करना बहुत मुश्किल है। तदनुसार, प्रत्येक व्यक्ति के जीनोम में ऐसे दर्जनों जोखिम भरे रूप होते हैं। संक्षेप में, सभी कारण प्रकार प्रत्येक व्यक्ति के रोग के लिए आनुवंशिक प्रवृत्ति (दायित्व) निर्धारित करते हैं। यह माना जाता है कि गुणात्मक जटिल विशेषताओं के लिए, जैसे कि सिज़ोफ्रेनिया, एक निश्चित दहलीज मूल्य है, और केवल वे लोग जिनकी प्रवृत्ति इस दहलीज मूल्य से अधिक है, वे रोग विकसित करते हैं।
रोग संवेदनशीलता का दहलीज मॉडल। क्षैतिज अक्ष पर प्लॉट किए गए पूर्वाग्रह का एक सामान्य वितरण दिखाया गया है। जिन लोगों की प्रवृत्ति थ्रेशोल्ड मान से अधिक होती है, वे रोग विकसित करते हैं।
पहली बार, 1967 में आधुनिक मनोरोग आनुवंशिकी के संस्थापकों में से एक, इरविंग गॉट्समैन द्वारा सिज़ोफ्रेनिया का ऐसा पॉलीजेनिक मॉडल प्रस्तावित किया गया था, जिसने रोग की वंशानुगत प्रकृति को साबित करने में भी महत्वपूर्ण योगदान दिया था। सीवी मॉडल के अनुयायियों के दृष्टिकोण से, कई पीढ़ियों से आबादी में सिज़ोफ्रेनिया के कारण वेरिएंट की उच्च आवृत्ति की दृढ़ता के कई स्पष्टीकरण हो सकते हैं। सबसे पहले, प्रत्येक व्यक्ति के ऐसे संस्करण का फेनोटाइप पर एक मामूली प्रभाव पड़ता है, ऐसे "अर्ध-तटस्थ" वेरिएंट चयन के लिए अदृश्य हो सकते हैं और आबादी में सामान्य रह सकते हैं। यह कम प्रभावी आकार वाली आबादी के लिए विशेष रूप से सच है, जहां मौका का प्रभाव चयन दबाव से कम महत्वपूर्ण नहीं है - इसमें हमारी प्रजातियों की आबादी शामिल है।
दूसरी ओर, तथाकथित सिज़ोफ्रेनिया के मामले में उपस्थिति के बारे में अनुमान लगाया गया है। संतुलन चयन, यानी स्वस्थ वाहकों पर "सिज़ोफ्रेनिक बहुरूपता" का सकारात्मक प्रभाव। इसकी कल्पना करना इतना कठिन नहीं है। यह ज्ञात है, उदाहरण के लिए, सिज़ोफ्रेनिया (जिनमें से कई रोगियों के करीबी रिश्तेदारों में से हैं) के लिए एक उच्च आनुवंशिक प्रवृत्ति वाले स्किज़ोइड व्यक्तियों को रचनात्मक क्षमताओं के बढ़े हुए स्तर की विशेषता है, जो उनके अनुकूलन को थोड़ा बढ़ा सकता है (यह पहले से ही किया गया है) कई कार्यों में दिखाया गया है)। जनसंख्या आनुवंशिकी ऐसी स्थिति की अनुमति देती है जहां स्वस्थ वाहक में कारण भिन्नता का सकारात्मक प्रभाव उन लोगों के लिए नकारात्मक परिणामों से अधिक हो सकता है जिनके पास इनमें से बहुत से "अच्छे उत्परिवर्तन" हैं, जिससे रोग का विकास हुआ।
सिज़ोफ्रेनिया की आनुवंशिक संरचना का दूसरा बुनियादी मॉडल आरवी मॉडल है। वह सुझाव देती है कि सिज़ोफ्रेनिया एक सामूहिक अवधारणा है और यह कि प्रत्येक व्यक्तिगत मामला या बीमारी का पारिवारिक इतिहास एक अलग अर्ध-मेंडेलियन रोग है जो प्रत्येक व्यक्तिगत मामले में जीनोम में अद्वितीय परिवर्तनों के साथ जुड़ा हुआ है। इस मॉडल में, कारण आनुवंशिक वेरिएंट बहुत मजबूत चयन दबाव में हैं और जल्दी से आबादी से हटा दिए जाते हैं। लेकिन चूंकि प्रत्येक पीढ़ी में कम संख्या में नए उत्परिवर्तन होते हैं, इसलिए चयन और कारण भिन्नताओं के उद्भव के बीच एक निश्चित संतुलन स्थापित होता है।
एक ओर, आरवी मॉडल समझा सकता है कि सिज़ोफ्रेनिया बहुत अच्छी तरह से विरासत में क्यों है, लेकिन इसके सार्वभौमिक जीन अभी तक नहीं मिले हैं: आखिरकार, प्रत्येक परिवार को अपने स्वयं के कारण उत्परिवर्तन विरासत में मिलते हैं, और बस कोई सार्वभौमिक नहीं होते हैं। दूसरी ओर, इस मॉडल का अनुसरण करते हुए, किसी को यह स्वीकार करना होगा कि सैकड़ों विभिन्न जीनों में उत्परिवर्तन एक ही फेनोटाइप को जन्म दे सकता है। आखिरकार, सिज़ोफ्रेनिया एक सामान्य बीमारी है, और नए उत्परिवर्तन की घटना दुर्लभ है। उदाहरण के लिए, पिता-माता-बच्चे के ट्रिपल के अनुक्रमण के डेटा से पता चलता है कि प्रत्येक पीढ़ी में, द्विगुणित जीनोम के प्रति 6 बिलियन न्यूक्लियोटाइड में केवल 70 नए एकल-न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन होते हैं, जिनमें से औसतन, केवल कुछ ही सैद्धांतिक रूप से कोई प्रभाव डाल सकते हैं। फेनोटाइप पर, और अन्य प्रकार के उत्परिवर्तन - एक दुर्लभ घटना भी।
हालांकि, कुछ अनुभवजन्य साक्ष्य अप्रत्यक्ष रूप से सिज़ोफ्रेनिया की आनुवंशिक वास्तुकला के इस मॉडल का समर्थन करते हैं। उदाहरण के लिए, 1990 के दशक की शुरुआत में, यह पता चला था कि सभी सिज़ोफ्रेनिक रोगियों में से लगभग एक प्रतिशत में 22 वें गुणसूत्र के क्षेत्रों में से एक में माइक्रोडिलीशन होता है। अधिकांश मामलों में, यह उत्परिवर्तन माता-पिता से विरासत में नहीं मिलता है, लेकिन होता है डे नोवोयुग्मकजनन के दौरान। 2,000 लोगों में से एक इस सूक्ष्म विलोपन के साथ पैदा होता है, जिससे शरीर में कई तरह की असामान्यताएं होती हैं, जिसे "डिजॉर्ज सिंड्रोम" कहा जाता है। इस सिंड्रोम से पीड़ित लोगों को संज्ञानात्मक कार्यों और प्रतिरक्षा की गंभीर हानि की विशेषता होती है, वे अक्सर हाइपोकैल्सीमिया के साथ-साथ हृदय और गुर्दे की समस्याओं के साथ होते हैं। डिजॉर्ज सिंड्रोम वाले एक चौथाई लोगों में सिज़ोफ्रेनिया विकसित होता है। यह सुझाव देना आकर्षक होगा कि सिज़ोफ्रेनिया के अन्य मामले भयावह परिणामों के साथ समान आनुवंशिक विकारों के कारण होते हैं।
परोक्ष रूप से भूमिका का समर्थन करने वाला एक और अनुभवजन्य अवलोकन डे नोवोसिज़ोफ्रेनिया के एटियलजि में उत्परिवर्तन पिता की उम्र के साथ बीमार होने के जोखिम का संबंध है। तो, कुछ आंकड़ों के अनुसार, जिनके पिता जन्म के समय 50 वर्ष से अधिक उम्र के थे, उनमें से उन लोगों की तुलना में स्किज़ोफ्रेनिया के 3 गुना अधिक रोगी हैं जिनके पिता 30 वर्ष से कम उम्र के थे। डे नोवोउत्परिवर्तन। इस तरह के संबंध, उदाहरण के लिए, लंबे समय से एक अन्य (मोनोजेनिक) वंशानुगत बीमारी के छिटपुट मामलों के लिए स्थापित किया गया है - एन्डोंड्रोप्लासिया। इस सहसंबंध की सबसे हाल ही में उपरोक्त ट्रिपलेट अनुक्रमण डेटा द्वारा पुष्टि की गई है: डे नोवोउत्परिवर्तन पिता की उम्र से जुड़े होते हैं, लेकिन मां की उम्र से नहीं। वैज्ञानिकों की गणना के अनुसार, औसतन, एक बच्चे को उसकी उम्र की परवाह किए बिना माँ से 15 उत्परिवर्तन प्राप्त होते हैं, और पिता से - 25 यदि वह 20 वर्ष का है, 55 यदि वह 35 वर्ष का है और 85 से अधिक है यदि वह 50 से अधिक है। यानी संख्या डे नोवोपिता के जीवन के प्रत्येक वर्ष के साथ बच्चे के जीनोम में उत्परिवर्तन दो से बढ़ जाता है।
साथ में, ये आंकड़े स्पष्ट रूप से महत्वपूर्ण भूमिका का संकेत देते प्रतीत होते हैं डे नोवोसिज़ोफ्रेनिया के एटियलजि में उत्परिवर्तन। हालाँकि, स्थिति वास्तव में बहुत अधिक जटिल निकली। दो मुख्य सिद्धांतों के अलग होने के बाद भी, दशकों तक सिज़ोफ्रेनिया के आनुवंशिकी स्थिर रहे। उनमें से किसी एक के पक्ष में लगभग कोई विश्वसनीय प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य साक्ष्य प्राप्त नहीं हुआ है। न तो रोग की सामान्य आनुवंशिक संरचना के बारे में, न ही विशिष्ट रूपों के बारे में जो रोग के विकास के जोखिम को प्रभावित करते हैं। पिछले 7 वर्षों में एक तेज उछाल आया है और यह मुख्य रूप से तकनीकी सफलताओं से जुड़ा है।
जीन की तलाश में
पहले मानव जीनोम की अनुक्रमण, अनुक्रमण प्रौद्योगिकियों में बाद में सुधार, और फिर उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण के उद्भव और व्यापक परिचय ने अंततः मानव आबादी में आनुवंशिक परिवर्तनशीलता की संरचना की अधिक या कम पूर्ण समझ हासिल करना संभव बना दिया। इस नई जानकारी का उपयोग सिज़ोफ्रेनिया सहित कुछ बीमारियों के लिए पूर्वसूचना के आनुवंशिक निर्धारकों की पूर्ण पैमाने पर खोज के लिए तुरंत किया जाने लगा।
इसी तरह के अध्ययन इस तरह संरचित हैं। सबसे पहले, असंबंधित बीमार लोगों (मामलों) का एक नमूना और लगभग एक ही आकार के असंबंधित स्वस्थ व्यक्तियों (नियंत्रणों) का एक नमूना एकत्र किया जाता है। ये सभी लोग कुछ आनुवंशिक रूपों की उपस्थिति से निर्धारित होते हैं - पिछले 10 वर्षों में, शोधकर्ताओं के पास पूरे जीनोम के स्तर पर उन्हें निर्धारित करने का अवसर है। फिर, प्रत्येक पहचाने गए वेरिएंट की आवृत्ति की तुलना बीमार लोगों के समूहों और एक नियंत्रण समूह के बीच की जाती है। यदि एक ही समय में वाहकों में एक या दूसरे प्रकार के सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण संवर्धन को खोजना संभव है, तो इसे एसोसिएशन कहा जाता है। इस प्रकार, मौजूदा आनुवंशिक रूपों की विशाल संख्या में वे हैं जो रोग के विकास से जुड़े हैं।
एक महत्वपूर्ण उपाय जो बीमारी से जुड़े संस्करण के प्रभाव को दर्शाता है, वह है OD (विषम अनुपात, जोखिम अनुपात), जिसे उन लोगों की तुलना में इस प्रकार के वाहकों में बीमार होने की संभावना के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है, जिनके पास यह नहीं है। यदि किसी प्रकार का OD मान 10 है, तो इसका अर्थ निम्न है। यदि हम वैरिएंट के वाहकों का एक यादृच्छिक समूह और उन लोगों के समान समूह को लेते हैं जिनके पास यह संस्करण नहीं है, तो यह पता चलता है कि पहले समूह में दूसरे की तुलना में 10 गुना अधिक रोगी होंगे। उसी समय, किसी दिए गए संस्करण के लिए OD जितना करीब होता है, उतने ही बड़े नमूने की आवश्यकता होती है ताकि मज़बूती से पुष्टि की जा सके कि संघ वास्तव में मौजूद है - कि यह आनुवंशिक रूप वास्तव में रोग के विकास को प्रभावित करता है।
इस तरह के काम ने अब पूरे जीनोम में सिज़ोफ्रेनिया से जुड़े एक दर्जन से अधिक सबमाइक्रोस्कोपिक विलोपन और दोहराव का पता लगाना संभव बना दिया है (उन्हें सीएनवी कहा जाता है - प्रतिलिपि संख्या भिन्नताएं, सीएनवी में से एक डिजॉर्ज सिंड्रोम का कारण बनती है जो हमें पहले से ही ज्ञात है)। सीएनवी के लिए जो सिज़ोफ्रेनिया का कारण पाया गया है, ओडी 4 से 60 तक है। ये उच्च मूल्य हैं, लेकिन उनकी अत्यधिक दुर्लभता के कारण, कुल मिलाकर, ये सभी सिज़ोफ्रेनिया की आनुवंशिकता का केवल एक बहुत छोटा हिस्सा बताते हैं। आबादी। बाकी सभी में रोग के विकास के लिए क्या जिम्मेदार है?
सीएनवी को खोजने के अपेक्षाकृत असफल प्रयासों के बाद, जो कुछ दुर्लभ मामलों में नहीं, बल्कि आबादी के एक महत्वपूर्ण हिस्से में, "म्यूटेशन" मॉडल के समर्थकों को दूसरे प्रकार के प्रयोग के लिए उच्च उम्मीदें थीं। वे सिज़ोफ्रेनिया और स्वस्थ नियंत्रण वाले रोगियों की तुलना बड़े पैमाने पर आनुवंशिक पुनर्व्यवस्था की उपस्थिति से नहीं करते हैं, बल्कि जीनोम या एक्सोम के पूर्ण अनुक्रम (सभी प्रोटीन-कोडिंग अनुक्रमों की समग्रता) से करते हैं। उच्च-थ्रूपुट अनुक्रमण का उपयोग करके प्राप्त किया गया ऐसा डेटा, दुर्लभ और अद्वितीय आनुवंशिक विशेषताओं को खोजना संभव बनाता है जिन्हें अन्य तरीकों से पता नहीं लगाया जा सकता है।
अनुक्रमण की लागत में कमी ने हाल के वर्षों में इस प्रकार के प्रयोगों को बड़े नमूनों पर करना संभव बना दिया है, जिसमें कई हजार रोगी और हाल के अध्ययनों में समान संख्या में स्वस्थ नियंत्रण शामिल हैं। इसका परिणाम क्या है? काश, अभी तक केवल एक ही जीन पाया गया है, जिसमें दुर्लभ उत्परिवर्तन मज़बूती से सिज़ोफ्रेनिया से जुड़े हैं - यह जीन है SETD1A, प्रतिलेखन के नियमन में शामिल महत्वपूर्ण प्रोटीनों में से एक को कूटबद्ध करना। जैसा कि सीएनवी के मामले में होता है, यहां समस्या वही है: जीन में उत्परिवर्तन SETD1Aसिज़ोफ्रेनिया की आनुवंशिकता के किसी भी महत्वपूर्ण हिस्से की व्याख्या इस तथ्य के कारण नहीं कर सकता है कि वे बहुत दुर्लभ हैं।
संबद्ध आनुवंशिक रूपों (क्षैतिज अक्ष) के प्रसार और सिज़ोफ्रेनिया (OR) के विकास के जोखिम पर उनके प्रभाव के बीच संबंध। मुख्य भूखंड में, लाल त्रिकोण अब तक पहचाने गए कुछ रोग-संबंधी CNV दिखाते हैं, नीले घेरे GWAS से SNPs दिखाते हैं। चीरा एक ही निर्देशांक में दुर्लभ और लगातार अनुवांशिक रूपों के क्षेत्रों को दिखाता है।
ऐसे संकेत हैं कि अन्य दुर्लभ और अद्वितीय रूप हैं जो सिज़ोफ्रेनिया की संवेदनशीलता को प्रभावित करते हैं। और अनुक्रमण का उपयोग करने वाले प्रयोगों में नमूनों में और वृद्धि से उनमें से कुछ को खोजने में मदद मिलनी चाहिए। हालांकि, हालांकि दुर्लभ प्रकारों का अध्ययन अभी भी कुछ मूल्यवान जानकारी प्राप्त कर सकता है (विशेष रूप से यह जानकारी सिज़ोफ्रेनिया के सेलुलर और पशु मॉडल बनाने के लिए महत्वपूर्ण होगी), अब अधिकांश वैज्ञानिक इस बात से सहमत हैं कि दुर्लभ प्रकार आनुवंशिकता में केवल एक छोटी भूमिका निभाते हैं। सीवी मॉडल रोग की आनुवंशिक संरचना का वर्णन करने में काफी बेहतर है। सीवी मॉडल की शुद्धता में विश्वास सबसे पहले जीडब्ल्यूएएस-प्रकार के अध्ययनों के विकास के साथ आया, जिसके बारे में हम दूसरे भाग में विस्तार से चर्चा करेंगे। संक्षेप में, इस प्रकार के अध्ययनों ने बहुत ही सामान्य आनुवंशिक परिवर्तनशीलता को उजागर किया है जो सिज़ोफ्रेनिया की आनुवंशिकता के एक बड़े अनुपात का वर्णन करता है, जिसके अस्तित्व की भविष्यवाणी सीवी मॉडल द्वारा की गई थी।
सिज़ोफ्रेनिया के लिए सीवी मॉडल के लिए अतिरिक्त समर्थन स्किज़ोफ्रेनिया के आनुवंशिक प्रवृत्ति के स्तर और तथाकथित सिज़ोफ्रेनिया स्पेक्ट्रम विकारों के बीच का संबंध है। सिज़ोफ्रेनिया के शुरुआती शोधकर्ताओं ने भी देखा कि सिज़ोफ्रेनिया के रोगियों के रिश्तेदारों में अक्सर न केवल सिज़ोफ्रेनिया वाले अन्य रोगी होते हैं, बल्कि चरित्र की विषमताओं और सिज़ोफ्रेनिक के समान लक्षणों वाले "सनकी" व्यक्तित्व भी होते हैं, लेकिन कम स्पष्ट होते हैं। इसके बाद, इस तरह की टिप्पणियों ने इस अवधारणा को जन्म दिया कि बीमारियों का एक पूरा सेट है जो वास्तविकता की धारणा में कम या ज्यादा स्पष्ट गड़बड़ी की विशेषता है। रोगों के इस समूह को सिज़ोफ्रेनिया स्पेक्ट्रम विकार कहा जाता है। सिज़ोफ्रेनिया के विभिन्न रूपों के अलावा, इनमें भ्रम संबंधी विकार, स्किज़ोटाइपल, पैरानॉयड और स्किज़ॉइड व्यक्तित्व विकार, स्किज़ोफेक्टिव डिसऑर्डर और कुछ अन्य विकृति शामिल हैं। गॉट्समैन ने सिज़ोफ्रेनिया के अपने पॉलीजेनिक मॉडल का प्रस्ताव करते हुए सुझाव दिया कि रोग के लिए पूर्वसूचना के सबथ्रेशोल्ड मूल्यों वाले लोग सिज़ोफ्रेनिक स्पेक्ट्रम के अन्य विकृति विकसित कर सकते हैं, और रोग की गंभीरता पूर्वाभास के स्तर से संबंधित है।
यदि यह परिकल्पना सही है, तो यह मान लेना तर्कसंगत होगा कि सिज़ोफ्रेनिया से जुड़े पाए जाने वाले आनुवंशिक रूप भी सिज़ोफ्रेनिया स्पेक्ट्रम विकारों वाले लोगों में समृद्ध होंगे। प्रत्येक व्यक्ति की आनुवंशिक प्रवृत्ति का आकलन करने के लिए, एक विशेष मूल्य का उपयोग किया जाता है, जिसे पॉलीजेनिक जोखिम का स्तर (पॉलीजेनिक जोखिम स्कोर) कहा जाता है। पॉलीजेनिक जोखिम का स्तर जीडब्ल्यूएएस में पहचाने जाने वाले सभी सामान्य जोखिम प्रकारों के कुल योगदान को ध्यान में रखता है, जो किसी व्यक्ति के जीनोम में मौजूद है, रोग की पूर्वसूचना के लिए। यह पता चला है कि, जैसा कि सीवी मॉडल द्वारा भविष्यवाणी की गई है, पॉलीजेनिक जोखिम स्तर के मूल्य न केवल सिज़ोफ्रेनिया (जो तुच्छ है) के साथ ही संबंधित हैं, बल्कि सिज़ोफ्रेनिया स्पेक्ट्रम के अन्य रोगों के साथ भी हैं, और पॉलीजेनिक जोखिम के उच्च स्तर के अनुरूप हैं गंभीर प्रकार के विकारों के लिए।
और फिर भी एक समस्या बनी हुई है - "बूढ़े पिता" की घटना। यदि अधिकांश अनुभवजन्य साक्ष्य सिज़ोफ्रेनिया के पॉलीजेनिक मॉडल का समर्थन करते हैं, तो हम इसके साथ पितृत्व में उम्र और बच्चों में सिज़ोफ्रेनिया विकसित होने के जोखिम के बीच लंबे समय से स्थापित संबंध को कैसे समेट सकते हैं?
इस घटना की एक सुंदर व्याख्या एक बार सीवी मॉडल के संदर्भ में सामने रखी गई थी। यह सुझाव दिया गया है कि देर से पितृत्व और सिज़ोफ्रेनिया क्रमशः कारण और प्रभाव नहीं हैं, लेकिन एक सामान्य कारण के दो परिणाम हैं, अर्थात् दिवंगत पिता की आनुवंशिक प्रवृत्ति से सिज़ोफ्रेनिया। एक ओर, सिज़ोफ्रेनिया के लिए एक उच्च स्तर की प्रवृत्ति स्वस्थ पुरुषों में बाद में पितृत्व के साथ सहसंबद्ध हो सकती है। दूसरी ओर, यह स्पष्ट है कि एक पिता की उच्च प्रवृत्ति एक बढ़ी हुई संभावना को पूर्व निर्धारित करती है कि उसके बच्चे सिज़ोफ्रेनिया विकसित करेंगे। यह पता चला है कि हम दो स्वतंत्र सहसंबंधों से निपट सकते हैं, जिसका अर्थ है कि पुरुष शुक्राणुजोज़ा अग्रदूतों में उत्परिवर्तन का संचय उनकी संतानों में सिज़ोफ्रेनिया के विकास पर लगभग कोई प्रभाव नहीं डाल सकता है। हाल ही में मॉडलिंग के परिणाम, महामारी विज्ञान के आंकड़ों को ध्यान में रखते हुए, साथ ही आवृत्ति पर ताजा आणविक डेटा डे नोवोउत्परिवर्तन "पुराने पिता" की घटना के इस स्पष्टीकरण के साथ अच्छे समझौते में हैं।
इस प्रकार, फिलहाल हम यह मान सकते हैं कि सिज़ोफ्रेनिया के "म्यूटेशनल" आरवी मॉडल के पक्ष में लगभग कोई ठोस तर्क नहीं हैं। तो रोग के एटियलजि की कुंजी निहित है जिसमें सामान्य बहुरूपताओं का विशेष सेट सीवी मॉडल के अनुसार सिज़ोफ्रेनिया का कारण बनता है। आनुवंशिकीविद् इस सेट की तलाश कैसे कर रहे हैं और उन्होंने जो पहले ही खोजा है वह हमारी कहानी के दूसरे भाग का विषय होगा।
अर्कडी गोलोवीसभी शरीर प्रोटीन सेलुलर डीएनए में लिखे गए हैं। केवल 4 प्रकार के न्यूक्लिक बेस - और अमीनो एसिड के अनगिनत संयोजन। प्रकृति ने सुनिश्चित किया कि प्रत्येक विफलता महत्वपूर्ण नहीं थी और इसे बेमानी बना दिया गया। लेकिन कभी-कभी विकृति अभी भी रेंगती है। इसे उत्परिवर्तन कहते हैं। यह डीएनए कोड की रिकॉर्डिंग में उल्लंघन है।
उपयोगी - दुर्लभ
इन विकृतियों में से अधिकांश (99% से अधिक) जीव के लिए नकारात्मक हैं, जो विकास के सिद्धांत को अस्थिर बनाता है। शेष एक प्रतिशत लाभ प्रदान करने में सक्षम नहीं है, क्योंकि प्रत्येक उत्परिवर्तित जीव संतान नहीं देता है। दरअसल, प्रकृति में हर किसी को प्रजनन करने का अधिकार नहीं है। कोशिका उत्परिवर्तन पुरुषों में अधिक बार होता है - और पुरुष, जैसा कि आप जानते हैं, संतान दिए बिना प्रकृति में अधिक बार मर जाते हैं।
महिलाओं को दोष देना है
हालाँकि, मनुष्य एक अपवाद है। हमारी प्रजातियों में, यह अक्सर महिलाओं के गैर-जिम्मेदार व्यवहार से शुरू होता है। धूम्रपान, शराब, ड्रग्स, एसटीडी - और अंडों की सीमित आपूर्ति, बचपन से ही नकारात्मक प्रभावों के संपर्क में है। यदि यह पुरुषों के लिए मौजूद है, तो महिलाओं के लिए, यहां तक \u200b\u200bकि एक छोटा गिलास भी अंडे के उचित गठन के उल्लंघन को भड़का सकता है। जबकि यूरोपीय महिलाएं स्वतंत्रता का आनंद लेती हैं, अरब महिलाएं परहेज करती हैं - और स्वस्थ बच्चों को जन्म देती हैं।
गलत वर्तनी
उत्परिवर्तन डीएनए में एक स्थायी परिवर्तन है। यह गुणसूत्र के एक छोटे से क्षेत्र या पूरे ब्लॉक को प्रभावित कर सकता है। लेकिन यहां तक कि एक न्यूनतम उल्लंघन भी डीएनए कोड को बदल देता है, पूरी तरह से अलग अमीनो एसिड के संश्लेषण को मजबूर करता है - इसलिए, इस साइट द्वारा एन्कोड किया गया संपूर्ण प्रोटीन निष्क्रिय होगा।
तीन प्रकार
एक उत्परिवर्तन एक प्रकार का उल्लंघन है - या तो विरासत में मिला है, या एक नया उत्परिवर्तन, या एक स्थानीय उत्परिवर्तन। पहले मामले में, यह है।दूसरे में, यह शुक्राणु या अंडे के स्तर का उल्लंघन है, साथ ही निषेचन के बाद खतरनाक कारकों के संपर्क में आने का परिणाम है। खतरनाक कारक न केवल बुरी आदतें हैं, बल्कि प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियां (विकिरण सहित) भी हैं। डे नोवो म्यूटेशन शरीर की सभी कोशिकाओं में एक गड़बड़ी है, क्योंकि यह एक असामान्य स्रोत से उत्पन्न होता है। तीसरे मामले में, स्थानीय, या प्रारंभिक अवस्था में नहीं होता है और शरीर की सभी कोशिकाओं को प्रभावित नहीं करता है, उच्च स्तर की संभावना के साथ यह पहले और दूसरे प्रकार के विकारों के विपरीत, संतानों को प्रेषित नहीं होता है।
यदि गर्भावस्था के प्रारंभिक चरण में समस्याएं उत्पन्न होती हैं, तो मोज़ेक विकार होता है। इस मामले में, कुछ कोशिकाएं रोग से प्रभावित होती हैं, कुछ नहीं। इस प्रजाति के साथ, बच्चे के जीवित पैदा होने की बहुत अधिक संभावना है। अधिकांश आनुवंशिक विकारों को नहीं देखा जा सकता है, क्योंकि इस मामले में अक्सर गर्भपात होता है। माँ अक्सर गर्भावस्था को नोटिस भी नहीं करती है, ऐसा लगता है कि मासिक धर्म में देरी हुई है। यदि उत्परिवर्तन हानिरहित है और अक्सर होता है, तो इसे बहुरूपता कहा जाता है। इस प्रकार रक्त के प्रकार और परितारिका के रंग की उत्पत्ति हुई। हालांकि, बहुरूपता कुछ बीमारियों की संभावना को बढ़ा सकता है।
न्यूरोलॉजिकल और मानसिक विकार बीमारी के वैश्विक बोझ का 13% हिस्सा हैं, जो दुनिया भर में 450 मिलियन से अधिक लोगों को सीधे प्रभावित करते हैं। जनसंख्या की बढ़ती जीवन प्रत्याशा के परिणामस्वरूप इन विकारों की व्यापकता में वृद्धि जारी रहने की संभावना है। दुर्भाग्य से, सिज़ोफ्रेनिया के लगभग आधे रोगियों को वर्तमान में उचित चिकित्सा देखभाल नहीं मिलती है, क्योंकि सिज़ोफ्रेनिया के शुरुआती लक्षण अक्सर अन्य मानसिक विकारों (जैसे मानसिक अवसाद या द्विध्रुवी विकार) में देखे गए लोगों के साथ भ्रमित होते हैं। रिट्ट सिंड्रोम (आरटीटी) और न्यूरोफाइब्रोमैटोसिस टाइप II (एनएफ 2) जैसे अन्य विकारों के लिए विशेष चिकित्सा केंद्रों में एक बहु-विषयक दृष्टिकोण और उपचार की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, इनमें से अधिकांश विकार जटिल हैं, जो आनुवंशिक और पर्यावरणीय कारकों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप होते हैं।
दोहरे अध्ययनों के आंकड़ों के आधार पर, कुछ मानसिक विकारों की आनुवंशिकता अधिक है। यह ऑटिज्म और सिज़ोफ्रेनिया पर लागू होता है, जिसमें क्रमशः 90% और 80% के क्रम में वंशानुगत कारक होते हैं। हालांकि, ये रोग अक्सर अलग-थलग मामलों के रूप में भी होते हैं, अप्रभावित माता-पिता से केवल एक प्रभावित बच्चे का जन्म होता है, जिसमें बीमारी का कोई पारिवारिक इतिहास नहीं होता है। इस घटना के लिए एक संभावित व्याख्या उत्परिवर्तन की उपस्थिति है डे डे नोवोजहां उत्परिवर्तन शुक्राणुजनन या अंडजनन (जर्मलाइन म्यूटेशन) के दौरान होते हैं और इसलिए रोगी में मौजूद होते हैं लेकिन अप्रभावित माता-पिता में पता लगाने योग्य नहीं होते हैं। यह आनुवंशिक तंत्र हाल ही में न्यूरोडेवलपमेंटल विकारों के लिए आनुवंशिक आधार के हिस्से की व्याख्या करने पर ध्यान केंद्रित किया गया है।
इस तथ्य को देखते हुए कि मानव जीनोम में लगभग 22,333 जीन होने का अनुमान है, मानव मस्तिष्क में 17,800 से अधिक जीन व्यक्त किए जाते हैं। इनमें से लगभग किसी भी जीन को प्रभावित करने वाले उत्परिवर्तन, जब पर्यावरणीय कारकों के साथ संयुक्त होते हैं, तो वे न्यूरोलॉजिकल और मनोरोग मस्तिष्क विकारों में योगदान कर सकते हैं। हाल के अध्ययनों ने जीन में कई कारण उत्परिवर्तन की पहचान की है और महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है कि आनुवंशिकी तंत्रिका संबंधी और मनोवैज्ञानिक विकारों में खेलते हैं। इन अध्ययनों ने दुर्लभ की भागीदारी को दिखाया है (<1% частоты) точечных мутаций и вариаций числа копий (CNVs, то есть геномных делеций или дублирования от>1 केबी से कई एमबी) जो जीन-मुक्त क्षेत्रों में हो सकता है, या जो एक जीन को प्रभावित कर सकता है, या ऑटिज़्म, स्किज़ोफ्रेनिया, बौद्धिक अक्षमता, ध्यान घाटे विकार, और अन्य न्यूरोसाइकिएट्रिक विकारों के अनुवांशिक एटियलजि में जीन का एक संगत सेट शामिल करता है .
यह लंबे समय से ज्ञात है कि तंत्रिका संबंधी और मानसिक विकार एक ही परिवार में प्रकट होते हैं, जो रोग के एक प्रमुख आनुवंशिक घटक के साथ आनुवंशिकता का सुझाव देते हैं। कुछ स्नायविक विकारों के लिए, जैसे कि NF2 या RTT, एक आनुवंशिक कारण की पहचान की गई है। हालांकि, स्किज़ोफ्रेनिया, ऑटिज़्म, द्विध्रुवीय विकार और बेचैन पैर सिंड्रोम जैसे अधिकांश न्यूरोलॉजिकल और मनोवैज्ञानिक विकारों के लिए अनुवांशिक कारण काफी हद तक अज्ञात रहते हैं। डीएनए अनुक्रमण तकनीकों में हाल के विकास ने इन विकारों के अंतर्निहित आनुवंशिक तंत्र की हमारी समझ के लिए नई संभावनाएं खोली हैं। बड़े पैमाने पर समानांतर डीएनए अनुक्रमण प्लेटफार्मों (जिसे "अगली पीढ़ी" भी कहा जाता है) का उपयोग करते हुए, एक नमूना (प्रयोग) मानव जीनोम के सभी जीनों में उत्परिवर्तन की तलाश कर सकता है।
ज्ञात मूल्य डे नोवोमानसिक मंदता (आईडी), आत्मकेंद्रित और सिज़ोफ्रेनिया जैसे मानसिक विकारों में उत्परिवर्तन (यानी संतान में उत्परिवर्तन)। वास्तव में, हाल के कई जीनोम अध्ययनों में, प्रभावित व्यक्तियों के जीनोम के विश्लेषण और उनके माता-पिता के साथ तुलना से पता चला है कि दुर्लभ कोडिंग और गैर-कोडिंग विविधताएं हैं। डे नोवोआत्मकेंद्रित और सिज़ोफ्रेनिया के जोखिम से महत्वपूर्ण रूप से जुड़ा हुआ है। यह सुझाव दिया गया है कि इन विकारों के नए मामलों की एक बड़ी संख्या आंशिक रूप से उत्परिवर्तन के कारण होती है डे नोवो,जो गंभीर रूप से कम प्रजनन क्षमता के कारण होने वाले एलील नुकसान की भरपाई कर सकता है, जिससे इन रोगों की उच्च दर बनी रहती है। आश्चर्यजनक रूप से, उत्परिवर्तन डे नोवोकोडिंग क्षेत्रों में केवल कुछ (प्रति बच्चे एक के क्रम पर) के साथ काफी सामान्य (प्रति बच्चा 100 नए उत्परिवर्तन के क्रम में)।
उत्परिवर्तन डे नोवोकोडिंग क्षेत्रों के बाहर, जैसे कि प्रमोटर, इंट्रोन या इंटरजेनिक क्षेत्रों में भी बीमारी से जुड़ा हो सकता है। हालांकि, चुनौती यह निर्धारित करना है कि इनमें से कौन सा उत्परिवर्तन रोगजनक है।
किसी अवलोकन की रोगजनकता का मूल्यांकन करते समय साक्ष्य की कई मुख्य पंक्तियों को ध्यान में रखा जाना चाहिए डे नोवोउत्परिवर्तन: डे नोवोउत्परिवर्तन दर, जीन कार्य, उत्परिवर्तन प्रभाव, और नैदानिक सहसंबंध। अब मुख्य प्रश्न इस प्रकार तैयार किए जा सकते हैं: स्नायविक और मानसिक विकारों में कितने जीन शामिल होंगे? कौन से विशिष्ट जीन मार्ग शामिल हैं? उत्परिवर्तन के परिणाम क्या हैं डे नोवोआनुवंशिक परामर्श के लिए? निदान में सुधार और उपचार विकसित करने के लिए इन सवालों के जवाब देने की जरूरत है।
उत्परिवर्तन की भूमिका डे नोवोमानव रोग में अच्छी तरह से जाना जाता है, विशेष रूप से ऑन्कोलॉजिकल जेनेटिक्स और काबुकी और शिनजेल-गिडॉन सिंड्रोम जैसे प्रमुख मेंडेलियन विकारों के क्षेत्र में। इन दोनों सिंड्रोमों को गंभीर बौद्धिक अक्षमता और जन्मजात चेहरे की विसंगतियों की विशेषता है, और हाल ही में उत्परिवर्तन के कारण पाए गए हैं डे नोवोमें एमएलएल2 जीनतथा SETBP1, क्रमश। हाल ही में सैंडर्स का शोध और अन्य., नील और अन्य।, ओ "रोकी और अन्य. योगदान की पुष्टि की डे नोवोऑटिज्म के एटियलजि में उत्परिवर्तन। प्रत्येक अध्ययन ने उत्परिवर्तनों की एक सूची की पहचान की डे नोवो,जांच में मौजूद है, लेकिन कई जीनों के साथ केवल कुछ जीनों की पहचान की गई है डे नोवो (CHD8, SCN2A, KATNAL2तथा एनटीएनजी1) इन अध्ययनों से प्रोटीन-बातचीत और मार्ग-आधारित विश्लेषणों ने उत्परिवर्तन ले जाने वाले जीनों के बीच एक महत्वपूर्ण संबंध और सामान्य जैविक मार्ग दिखाया। डे नोवोऑटिज्म के मामलों में। क्रोमेटिन रीमॉडेलिंग, सर्वव्यापकता और न्यूरोनल विकास में शामिल प्रोटीन नेटवर्क को ऑटिज्म की संवेदनशीलता वाले जीन के संभावित लक्ष्यों के रूप में पहचाना गया है। अंत में, इन अध्ययनों से पता चलता है कि 1, 000 या अधिक जीनों की व्याख्या उन लोगों के रूप में की जा सकती है जिनमें वे घुसपैठ करने वाले उत्परिवर्तन के रूप में हो सकते हैं जो ऑटिज़्म में योगदान देते हैं।
डीएनए अनुक्रमण में तकनीकी प्रगति ने मानव जीनोम में आनुवंशिक भिन्नता के अध्ययन में अनिवार्य रूप से क्रांति ला दी है और कई प्रकार के उत्परिवर्तन की पहचान करना संभव बना दिया है, जिसमें एकल आधार जोड़ी प्रतिस्थापन, सम्मिलन/विलोपन, सीएनवी, व्युत्क्रम और पुन: विस्तार, साथ ही साथ कई प्रकार के उत्परिवर्तन की पहचान करना संभव हो गया है। जिन्हें दैहिक और रोगाणु उत्परिवर्तन माना जाता है। इन सभी प्रकार के उत्परिवर्तन को मानव रोग में भूमिका निभाते हुए दिखाया गया है। एकल न्यूक्लियोटाइड उत्परिवर्तन मुख्य रूप से "पैतृक मूल" के प्रतीत होते हैं, जबकि विलोपन मुख्य रूप से "मातृ मूल" के हो सकते हैं। इसे नर और मादा युग्मकजनन के बीच अंतर से समझाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, न्यूरोफिब्रोमैटोसिस के एक अध्ययन में, 21 में से 16 उत्परिवर्तन में मातृ मूल के विलोपन शामिल थे, और 11 में से 9 बिंदु उत्परिवर्तन पैतृक मूल के थे।
माता-पिता से बच्चे में विभिन्न प्रकार के उत्परिवर्तन पारित किए जा सकते हैं या अनायास प्राप्त किए जा सकते हैं। सिज़ोफ्रेनिया और ऑटिज़्म जैसी बीमारियों में इस प्रकार के उत्परिवर्तन के महत्व के कारण हाल के वर्षों में उत्तरार्द्ध को चलाने वाले तंत्र ने ध्यान आकर्षित किया है। उत्परिवर्तन दर डे नोवो,पिता की उम्र के साथ हावी होने लगता है। पैतृक उम्र के साथ यहां दर बढ़ जाती है, संभवत: कम डीएनए प्रतिकृति दक्षता या मरम्मत तंत्र के प्रभाव के कारण उम्र के साथ बिगड़ने की उम्मीद है। इसलिए पिता की बढ़ती उम्र के साथ बीमारी का खतरा बढ़ जाना चाहिए। यह कई मामलों में पाया गया है, जिसमें क्राउज़ोन सिंड्रोम, टाइप II मल्टीपल एंडोक्राइन नियोप्लासिया और टाइप I न्यूरोफाइब्रोमैटोसिस शामिल हैं। हाल ही में, ओ'रोक और अन्य. 51 उत्परिवर्तन के एक चिह्नित पैतृक घटक का अवलोकन किया डे नोवो,छिटपुट आत्मकेंद्रित के मामलों वाले 188 माता-पिता-बच्चों के अनुक्रमण अध्ययन में पहचाना गया। ये परिणाम हाल की रिपोर्टों में देखे गए परिणामों के समान हैं सीएनएनएन नोवोबौद्धिक अक्षमता के साथ। इस सहसंबंध को पुरुषों के जीवनकाल के दौरान अर्धसूत्रीविभाजन से पहले जर्म कोशिकाओं या शुक्राणुनाशकों में काफी अधिक संख्या में माइटोटिक कोशिका विभाजन द्वारा समझाया जा सकता है, जो कि महिलाओं में ओजेनसिस के दौरान होता है।
शुक्राणुजनन (जीवन के अंत तक यौवन) की तुलना में ओजनेस (जन्म से रजोनिवृत्ति) में होने वाले कोशिका विभाजनों की स्थापित संख्या के आधार पर, जेम्स एफ। क्रो ने गणना की कि 30 वर्ष की आयु में, युग्मनज से शुक्राणु उत्पादन तक गुणसूत्रों के दोहराव की औसत संख्या युग्मनज से अंडे के उत्पादन की तुलना में 16.5 गुना अधिक है।
आनुवंशिक मोज़ेकवाद घटना के कारण होता है डे नोवोमाइटोटिक म्यूटेशन, भ्रूण के विकास में बहुत पहले ही प्रकट हो जाता है और इसे एक ही व्यक्ति में एक निश्चित जीनोटाइप के साथ कई सेल क्लोन की उपस्थिति के रूप में परिभाषित किया जाता है। दैहिक और जर्मलाइन मोज़ेकवाद मौजूद है, लेकिन जर्मलाइन मोज़ेकवाद उत्परिवर्तन द्वारा पारित किए जा सकने वाले के संचरण की सुविधा प्रदान कर सकता है डे नोवोसंतान।
दैहिक कोशिकाओं (समसूत्रण के दौरान, निषेचन के बाद) में होने वाले सहज उत्परिवर्तन भी विकास संबंधी विकारों से जुड़े रोगों की उत्पत्ति में भूमिका निभा सकते हैं।
