Genetics of Down syndrome
ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಎಂಬುದು ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 21ರ ಮೇಲೆ ಆನುವಂಶಿಕ ವಸ್ತುವಿನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಯನ್ನು, ಒಟ್ಟಾರೆಯಾಗಿ (ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21) ಅಥವಾ ಭಾಗಶಃ (ಸ್ಥಳಾಂತರಗಳ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ) ಇರುವಿಕೆಯಿಂದ ನಿರೂಪಿತವಾದ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮಲ್ ಅಸಹಜತೆಯಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಯ ವ್ಯಾಪ್ತಿ, ಆನುವಂಶಿಕ ಹಿನ್ನೆಲೆ, ಪರಿಸರದ ಅಂಶಗಳು ಮತ್ತು ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಅವಕಾಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಬಹಳವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತವೆ. ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಎಲ್ಲಾ ಮಾನವ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಮತ್ತು ಚಿಂಪಾಂಜಿಗಳು ಮತ್ತು ಇಲಿಗಳಂತಹ ಇತರ ಪ್ರಭೇದಗಳಲ್ಲಿ ಇದೇ ರೀತಿಯ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಕಂಡುಬಂದಿವೆ. 2005 ರಲ್ಲಿ, ಸಂಶೋಧಕರು ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಾನವ ವರ್ಣತಂತು 21 ರೊಂದಿಗೆ (ಅವುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಜೊತೆಗೆ) ಟ್ರಾನ್ಸ್ಜೆನಿಕ್ ಇಲಿಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಮರ್ಥರಾಗಿದ್ದಾರೆ. ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಮಾನವ ಕ್ಯಾರಿಯೋಟೈಪ್ ಅನ್ನು ಇಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿ ವರ್ಣತಂತು ಎರಡು ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ. ಕೆಳಗಿನ ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಪುರುಷರು (XY) ಮತ್ತು ಮಹಿಳೆಯರ (XX) ನಡುವೆ ವರ್ಣತಂತು ವ್ಯತ್ಯಾಸಗಳಿವೆ, ಇದು ನಮಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿಲ್ಲ. ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಮಾನವ ಕಾರ್ಯೋಟೈಪ್ ಅನ್ನು 46, XX ಅಥವಾ 46, XY ಎಂದು ಗೊತ್ತುಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು 46 ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಮಹಿಳೆಯರಿಗೆ XX ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಮತ್ತು ಪುರುಷರಿಗೆ XY ಜೋಡಣೆಯೊಂದಿಗೆ 46 ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಲೇಖನಕ್ಕಾಗಿ, ನಾವು ಕ್ಯಾರಿಯೋಟೈಪ್ ಪದನಾಮಕ್ಕಾಗಿ (46, XX) ಹೆಣ್ಣುಮಕ್ಕಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತೇವೆ. ಟ್ರೈಸೊಮಿ 21 ಟ್ರೈಸೊಮಿ 21 (47, XY, + 21) ಮಯೋಟಿಕ್ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ ಘಟನೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ (ಮೊಟ್ಟೆ ಅಥವಾ ವೀರ್ಯ) ಪ್ರತಿ ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಒಂದು ಪ್ರತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ (ಒಟ್ಟು 23). ಗರ್ಭಧಾರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಇತರ ಪೋಷಕರಿಂದ ಬಂದ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಮಗುವಿಗೆ 46 ವರ್ಣತಂತುಗಳಿವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ನೊಂದಿಗೆ, ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 21ರ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಯೊಂದಿಗೆ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಗ್ಯಾಮೆಟ್ 24 ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ). ಇತರ ಪೋಷಕರಿಂದ ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಮಗುವು ಈಗ 47 ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದು, ವರ್ಣತಂತು 21ರ ಮೂರು ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಕ್ಯಾರಿಯೋಟೈಪ್ ಅಂಕಿ ಅಂಶವು ಪ್ರಮುಖ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವರ್ಣತಂತು 21 ರೊಂದಿಗೆ ವರ್ಣತಂತು ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಸುಮಾರು 95 ಪ್ರತಿಶತದಷ್ಟು ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, 88 ಪ್ರತಿಶತವು ತಾಯಿಯ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ನಲ್ಲಿ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ನಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು 8 ಪ್ರತಿಶತವು ತಂದೆಯ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ನಲ್ಲಿ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ನಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ. ಗರ್ಭಧಾರಣೆಯ ನಂತರ ಮೈಟೋಟಿಕ್ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೊಸೈಕಿಸಂಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು ನಂತರ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ. ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಹೊಂದಿರುವ ಜನರು ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಹೊಂದಿರುವ ಮಕ್ಕಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಕೆಲವು ಪ್ರಕರಣಗಳು ವರದಿಯಾಗಿವೆ. ಈ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ (ಎಲ್ಲಾ ತಾಯಂದಿರಿಂದ), ಅಂಡಾಶಯಗಳು ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಆಗಿದ್ದು, ಇದು ಗ್ಯಾಮೆಟೋಜೆನೆಸಿಸ್ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ದ್ವಿತೀಯ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 21 ಹೊಂದಿರುವ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಟ್ರೈಸೋಮಿಗಳನ್ನು ಮೈಯೊಟಿಕ್ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ರಚಿಸಲಾದ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಟ್ರೈಸೋಮಿಯಿಂದ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವರ್ಣತಂತು 21 ವಸ್ತುವು ರಾಬರ್ಟ್ಸೋನಿಯನ್ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿರಬಹುದು. ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 21 ರ ಉದ್ದನೆಯ ತೋಳನ್ನು ಮತ್ತೊಂದು ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ನ ಉದ್ದನೆಯ ತೋಳಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 14 [46, XX, t (14; 21)] ಅಥವಾ ಸ್ವತಃ [ಐಸೋಕ್ರೊಮೊಸೋಮ್, 45, XX, t (21; 21) (q10; q10) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ] ಸ್ಥಳಾಂತರ ಕಾರ್ಯೋಟೈಪ್ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಡಿ ನೊವೊ ಆಗಿರಬಹುದು; ಅಂದರೆ, ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಬರುವುದಿಲ್ಲ ಆದರೆ ವ್ಯಕ್ತಿಯ ಗರ್ಭಧಾರಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ, ಅಥವಾ ಸಮತೋಲಿತ ಸ್ಥಳಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಪೋಷಕರಿಂದ ಆನುವಂಶಿಕವಾಗಿ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸಮತೋಲಿತ ಸ್ಥಳಾಂತರದ ಅಂಕಿ ಅಂಶವು 14 ಮತ್ತು 21 ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಉದ್ದನೆಯ ತೋಳುಗಳ ನಡುವಿನ ಸ್ಥಳಾಂತರವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಇತರ ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ತೋರಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ವ್ಯಕ್ತಿಯು ವರ್ಣತಂತು 14ರ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲದರ ಎರಡು ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ವರ್ಣತಂತು 21ರ ಉದ್ದನೆಯ ತೋಳಿನ ಮೇಲೆ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳ ಎರಡು ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾನೆ. ಹೆಟೆರೋಕ್ರೊಮಾಟಿನ್ ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯುತ್ಪನ್ನ ವರ್ಣತಂತು 21 ಕಳೆದುಹೋಗುತ್ತದೆ; ಹೀಗಾಗಿ, ವ್ಯಕ್ತಿಯು ವರ್ಣತಂತು 21 (21ಪಿ) ನ ಸಣ್ಣ ತೋಳಿನ ಮೇಲೆ ವಸ್ತುವಿನ ಒಂದು ನಕಲನ್ನು ಮಾತ್ರ ಹೊಂದಿರುತ್ತಾನೆ, ಆದರೆ ಇದು ಯಾವುದೇ ಸ್ಪಷ್ಟವಾದ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲವೆಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ಈ ವರ್ಣತಂತು ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು 45 ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ ಮತ್ತು ಫೀನೋಟೈಪಿಕವಾಗಿ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತಾರೆ. ಅರೆವಿದಳನದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಜೋಡಣೆಯು ವರ್ಣತಂತುಗಳ ಸಾಮಾನ್ಯ ಪ್ರತ್ಯೇಕತೆಗೆ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಭಾವ್ಯ ಗ್ಯಾಮೆಟಿಕ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳೆಂದರೆ (ಸ್ಥಳಾಂತರ ಕ್ಯಾರಿಯೋಟೈಪ್ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ): 1. ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ 14/21 ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ 14; 2. ಸಾಮಾನ್ಯ 14 ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ 21; 3. ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ 14/21 ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ 21; 4. ಸಾಮಾನ್ಯ 21 ಮಾತ್ರ; 5. ಸಾಮಾನ್ಯ 14 ಮಾತ್ರ; 6. ಸ್ಥಳಾಂತರಗೊಂಡ 14/21 ಮಾತ್ರ. ಇತರ ಪೋಷಕರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಿದಾಗ, ಮೊದಲ, ನಾಲ್ಕನೇ ಮತ್ತು ಐದನೇ ಮಾರಣಾಂತಿಕವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಇದು ಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಗರ್ಭಪಾತಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಎರಡನೆಯದು, ಇತರ ಪೋಷಕರಿಂದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗ್ಯಾಮೆಟ್ನೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ, ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಮಗುವನ್ನು ಹುಟ್ಟುಹಾಕುತ್ತದೆ. ಮೂರನೆಯದು ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಚೈಲ್ಡ್ನ ಸ್ಥಳಾಂತರಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಕೊನೆಯದು ಪೋಷಕರಂತೆ ಸ್ಥಳಾಂತರ ವಾಹಕವಾಗುತ್ತದೆ. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಲೋಕೇಶನ್ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಫ್ಯಾಮಿಲಿಯಲ್ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಸುಮಾರು ಶೇಕಡಾ 4.5ರಷ್ಟು ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಇದು ತಾಯಿಯ ವಯಸ್ಸಿನ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ತೋರಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು ತಾಯಂದಿರಷ್ಟೇ ತಂದೆಯಿಂದಲೂ ಬಂದಿರಬಹುದು. ಮೊಸಾಯಿಕ್ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಎಂದರೆ ದೇಹದಲ್ಲಿನ ಕೆಲವು ಜೀವಕೋಶಗಳು ಟ್ರೈಸೊಮಿ 21 ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರದಿದ್ದಾಗ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಜೀವಕೋಶಗಳು ಟ್ರೈಸೊಮಿ 21 ಅನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಇದನ್ನು ಮೊಸಾಯಿಕ್ (46, XX/47, XX, + 21) ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಎರಡು ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸಬಹುದುಃ ಆರಂಭಿಕ ಜೀವಕೋಶ ವಿಭಜನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ನಾನ್ಡಿಸ್ಜಂಕ್ಷನ್ ಘಟನೆಯು ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಹೊಂದಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ; ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಭ್ರೂಣದಲ್ಲಿ ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 21 ರ ಅನಾಫೇಸ್ ಲ್ಯಾಗ್ ಯುಪ್ಲಾಯ್ಡ್ ಕೋಶಗಳ (2n ಕೋಶಗಳು) ಒಂದು ಭಾಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು "ಅನೆಪ್ಲೋಯಿಡಿ ಪಾರುಗಾಣಿಕಾ" ಎಂದು ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಹೊಂದಿರುವ ಜೀವಕೋಶಗಳ ಭಾಗಗಳಲ್ಲಿ, ಸಂಪೂರ್ಣ ಮತ್ತು ಅಂಗಾಂಶ-ಮೂಲಕ-ಅಂಗಾಂಶಗಳೆರಡರಲ್ಲೂ ಗಣನೀಯ ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ. ಇದು ಗಮನಿಸಿದ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ಗಳ 1-2% ಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಮೊಸಾಯಿಕ್ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಪೂರ್ಣ ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21 ಗಿಂತ ಸರಾಸರಿ ಕಡಿಮೆ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ವಿಳಂಬವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಪುರಾವೆಗಳಿವೆ. ಈ ಕೆಳಗಿನ ರೇಖಾಚಿತ್ರವು ಮೊಸಾಯಿಕ್ ಟ್ರೈಸೋಮಿ 21ಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಎರಡು ಸಂಭವನೀಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ವರ್ಣತಂತು 21ರ ಒಂದು ಭಾಗದ ನಕಲು ಅಪರೂಪವಾಗಿ, ವರ್ಣತಂತು 21ರ ಒಂದು ಪ್ರದೇಶವು ನಕಲು ಘಟನೆಗೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ಕ್ರೋಮೋಸೋಮ್ 21 (46, XX, Dup (21q)) ನಲ್ಲಿರುವ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಎಲ್ಲಾ ಅಲ್ಲ. ನಕಲಿ ಪ್ರದೇಶವು ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ದೈಹಿಕ ಮತ್ತು ಮಾನಸಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾದ ಜೀನ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಅಂತಹ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳು ಆ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಕಾರಣವು ಬಹಳ ಅಪರೂಪವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಯಾವುದೇ ದರ ಅಂದಾಜುಗಳು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಅನೀಪ್ಲೋಯಿಡಿ ರೆಫೆರೆನ್ಸ್ ಡೌನ್ ಸಿಂಡ್ರೋಮ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ