Mekanismer av Downs syndrom dekrypteras

Ytterligare kromosom i trisomi 21 förvirrar hela genomet

2014/04/17

Down syndrom (trisomi 21) är den vanligaste genetiska psykiska funktionsnedsättningen. Endast en kromosom är för mycket i genomet hos de drabbade. Eftersom denna minsta avvikelse leder till en störning av den övergripande jämvikten i genomet, har forskare från Institutet för genetisk medicin och utveckling vid medicinska fakulteten vid universitetet i Genève nu analyserat i en hittills unik studie och deras resultat i tidningen „Nature“ publicerat.

Den vanligaste orsaken till medfödd mental retardation
För några dagar sedan nådde en online ansökan för funktionshindrade personer med mycket stöd 12 000 anhängare. Det här gör att den elvaårige Henri får tillgång till gymnasiet. Pojken föddes med Downs syndrom. Ungefär en av 750 barn är född med Downs syndrom. Det är alltså den vanligaste orsaken till en medfödd psykisk funktionsnedsättning. Det beror på det faktum att kromosom 21 är närvarande i cellerna i triplikat istället för den vanliga dubbeln.

För sin studie erbjöd forskarna runt Stylianos Antonarakis från Universitetet i Genève „mycket sällsynt chans“, att studera fenomenet trisomi 21 på två identiska tvillingar. Tvillingarna hade exakt samma genom, med undantag för Trisomy 21, enligt Genèveuniversitetskommunikationen. „För att jämföra nivån av genuttryck mellan tvillingarna använde forskare den senaste tekniken i hög genomströmningssekvensering och bioinformatik“, universitetet fortsätter att rapportera. På så sätt kunde forskarna kunna, „eliminera interindividuell variabilitet och identifiera förändringar i genuttryck som kan hänföras enbart till trisomi 21.“

Forskarna fann att den supernumerära kromosomen 21 förvirrar genuttryck i celler på en multipel nivå. „Med andra ord stör kromosomen med de processer med vilken information i generna lagras och avkodas“, rapporterar Universitetet i Genève. Hittills har beviset på denna teori varit extremt svårt, eftersom uttrycket av de flesta gener varierar naturligt från person till person och därför kan förändringarna specifika för trisomi 21 vara svår att identifiera. Som en del av sin studie har forskarna nu kunnat avkoda de mekanismer genom vilka den extra kromosomen leder till symtomen på Downs syndrom, såsom medfödd hjärtsjukdom eller kronisk myeloid leukemi.

Genuttryck störs permanent av ytterligare kromosom
Enligt resultaten av den extra kromosomen avreglering av generna fullständigt, även på delar av genomet som förmodligen inte var relaterade till det drabbade kromosomparet. „ Vi blev mycket förvånad över resultatet“, sa Audrey Letourneau, medförfattare av studien. detta „Små supernumerära kromosom har stor inverkan på hela de drabbade människornas genom“, Letourneau fortsätter. Vissa gener var signifikant mer aktiverade i den drabbade tvillingen än i de friska, andra mycket svagare. Förändringen av nästan en procent av det genetiska materialet har „genoms funktion som helhet och den övergripande balansen mellan genuttryck“ störd, förklarade professor Antonarakis. Här är jämförelsen med klimatet nära. „När temperaturen stiger en eller två grader, kommer den att regna mindre i troperna och mer i de tempererade zonerna. Klimatbalansen på hela planeten skulle vara störd av en mycket liten del“, förklarade studielederen. Liknande är effekten av den extra kromosomen på genuttryck. (Fp)