Meccanismi della sindrome di Down decifrati

Il cromosoma aggiuntivo in trisomia 21 confonde l'intero genoma

2014/04/17

La sindrome di Down (trisomia 21) è la disabilità mentale genetica più comune. Solo un cromosoma è troppo nel genoma di quelli colpiti. Poiché questa minima deviazione porta a un'interruzione dell'equilibrio generale nel genoma, gli scienziati dell'Istituto di Medicina e Sviluppo Genetico della Facoltà di Medicina dell'Università di Ginevra hanno ora analizzato uno studio finora unico e le loro scoperte sulla rivista „natura“ pubblicato.

La causa più comune di ritardo mentale congenito
Solo pochi giorni fa, una petizione online per disabili con un sacco di supporto ha raggiunto 12.000 sostenitori. Questo per permettere all'11enne Henri di accedere alla scuola superiore. Il ragazzo è nato con la sindrome di Down. Circa un bambino su 750 nasce con la sindrome di Down. È quindi la causa più comune di una disabilità mentale innata. È causato dal fatto che il cromosoma 21 è presente nelle cellule in triplice copia anziché nel solito doppio.

Per il loro studio, gli scienziati di Stylianos Antonarakis dell'Università di Ginevra hanno offerto il „possibilità molto rara“, studiare il fenomeno della trisomia 21 su due gemelli identici. I gemelli avevano esattamente lo stesso genoma, ad eccezione di Trisomy 21, secondo la Comunicazione dell'Università di Ginevra. „Per confrontare i livelli di espressione genica tra i gemelli, i ricercatori hanno utilizzato la più recente tecnologia nel sequenziamento ad alto rendimento e nella bioinformatica“, l'università continua a riferire. In questo modo, gli scienziati sono stati in grado di farlo, „eliminare la variabilità interindividuale e identificare i cambiamenti nell'espressione genica attribuibili esclusivamente alla trisomia 21.“

I ricercatori hanno scoperto che il cromosoma 21 soprannumerario confonde l'espressione genica nelle cellule su un livello multiplo. „In altre parole, il cromosoma interferisce con i processi mediante i quali le informazioni nei geni vengono memorizzate e decodificate“, riferisce l'Università di Ginevra. Finora, la dimostrazione di questa teoria è stata estremamente difficile, poiché l'espressione della maggior parte dei geni varia naturalmente da persona a persona e quindi i cambiamenti specifici della trisomia 21 potrebbero essere difficili da identificare. Come parte del loro studio, i ricercatori sono stati in grado di decifrare i meccanismi con cui il cromosoma aggiuntivo porta ai sintomi della sindrome di Down, come la cardiopatia congenita o la leucemia mieloide cronica.

L'espressione genica è permanentemente disturbata dal cromosoma aggiuntivo
Secondo i risultati del cromosoma aggiuntivo, l'espressione dei geni era completamente deregolata, anche su sezioni del genoma che erano apparentemente non correlate alla coppia cromosomica interessata. „ Siamo rimasti molto sorpresi da questo risultato“, ha detto Audrey Letourneau, autore principale dello studio. questo „Il piccolo cromosoma soprannumerario ha un grande impatto sull'intero genoma delle persone colpite“, Letourneau continua. Alcuni geni erano significativamente più attivati ​​nel gemello colpito rispetto al sano, altri molto più deboli. Il cambiamento di quasi l'uno per cento del materiale genetico ha „la funzione del genoma nel suo complesso e l'equilibrio generale dell'espressione genica“ disturbato, ha spiegato il professor Antonarakis. Qui il confronto con il clima è vicino. „Quando la temperatura sale di uno o due gradi, piove meno nei tropici e più nelle zone temperate. Il bilancio climatico dell'intero pianeta sarebbe disturbato da una parte molto piccola“, ha spiegato il capo dello studio. Simile è l'effetto del cromosoma aggiuntivo sull'espressione genica. (Fp)