in

ÇalışkanÇalışkan EntellektüelEntellektüel Sevgi DoluSevgi Dolu

Kromozom 11 Nedir?

Kromozom 11; Tanım ve Sağlık Koşulları…

İçindekiler

Tanım

İnsanlar normalde her hücrede 23 çifte bölünmüş 46 kromozoma sahiptir. Kromozom 11’in iki kopyası, her ebeveynden miras birer kopya, çiftlerden birini oluşturur. Kromozom 11, yaklaşık 135 milyon DNA yapı taşını kapsar ve hücrelerdeki toplam DNA’nın % 4-4,5’ini temsil eder.

Her kromozomdaki genleri tanımlamak genetik araştırmaların aktif bir alanıdır. Araştırmacılar her bir kromozomdaki gen sayısını tahmin etmek için farklı yaklaşımlar kullandıklarından, tahmini gen sayısı değişiklik gösterebilmektedir. Kromozom 11 muhtemelen protein üretimi için emirlerin kodlandığı 1.300 ila 1.400 geni içerir. Bu proteinler vücutta çeşitli roller gerçekleştirir.

Kromozomal Değişikliklerle İlgili Sağlık Koşulları

Aşağıdaki kromozomal koşullar, kromozom 11’in yapısındaki veya kopya sayısındaki değişikliklerle ilişkilidir.

Beckwith-Wiedemann Sendromu

Beckwith-Wiedemann sendromu, kromozom 11’in kısa (p) kolunun bir kısmında genlerin anormal düzenlenmesinden kaynaklanır. Genler, kromozomun bir ucuna yakın 11p15.5 olarak belirlenen bir bölgede birbirine yakın bulunur.

İnsanlar normalde her ebeveynden kromozom 11’in birer kopyasını miras olarak alır. Bu kromozomdaki çoğu gen için, genin her iki kopyası da hücrelerde ifade edilir veya “aktifleşir”. Bununla birlikte, 11p15.5 bölgesindeki bazı genler için, yalnızca bir kişinin babasından miras kalan kopya (baba tarafından miras kalan kopya) ifade edilir. Diğer genler için, yalnızca bir kişinin annesinden miras kalan kopya (doğumsal kalıtsal kopya) ifade edilir. Gen ifadesindeki bu ebeveyne özgü farklılıklar genomik baskı adı verilen bir fenomenden kaynaklanır.

Araştırmacılar, genomik baskıdaki değişikliklerin CDKN1C, H19, IGF2 ve KCNQ1OT1 dahil olmak üzere 11p15.5’te bulunan çeşitli genlerin düzenlenmesini bozduğunu belirlediler. Bu genler normal büyümeyi yönlendirmede rol aldığı için, düzenlemeleriyle ilgili sorunlar aşırı büyümeye ve Beckwith-Wiedemann sendromunun diğer karakteristik özelliklerine yol açar.

Beckwith-Wiedemann sendromu vakalarının yaklaşık %20’si babalık tek taraflı disomy (UPD) olarak bilinen genetik bir değişiklik nedeniyle ortaya çıkar. Baba UPD, insanların babadan bir aktif kopya ve anneden bir aktif kopya yerine baba tarafından kalıtsal genlerin iki aktif kopyasına sahip olmasına neden olur.

Babalık UPD’si olan kişilerde de sadece kromozomun anne kopyasında aktif olan genler eksiktir. Beckwith-Wiedemann sendromunda, babalık UPD genellikle embriyonik gelişimin erken dönemlerinde ortaya çıkar ve vücudun hücrelerinin sadece bir kısmını etkiler. Bu fenomene “mozaikçilik” denir. Mozaik baba-baba UPD, kromozom 11’deki aktif baba ve anne genlerinde dengesizliğe yol açar ve bu da bozukluğun belirti ve semptomlarının altında yer alır.

Beckwith-Wiedemann sendromu olan tüm insanların yaklaşık %1’inde 11p15.5 içeren bir yeniden düzenleme (translokasyon) veya bu bölgedeki genetik materyalin anormal Duplikasyonu (kopyalanması) veya Delesyonu gibi kromozomal bir anormallik vardır. Beckwith-Wiedemann sendromundan sorumlu diğer genetik değişiklikler gibi, bu değişiklikler de kromozom 11’in bu kısmındaki genlerin normal düzenlenmesini bozar.

Emanuel Sendromu

Emanuel sendromu, her hücrede kromozom 11 ve kromozom 22’den ekstra genetik materyal bulunmasından kaynaklanır. Normal 46 kromozomlara ek olarak, Emanuel sendromlu insanlar, bir kromozom 11 parçasına bağlı bir kromozom 22 parçasından oluşan ekstra (süper sayısal) bir kromozoza sahiptir. Ekstra kromozom türev 22 veya der(22) kromozom olarak bilinir.

Emanuel sendromlu kişiler tipik olarak der(22) kromozomını etkilenmemiş bir ebeveynden devralırlar. Ebeveyn, 11 ve 22 kromozomları arasında dengeli bir translokasyon adı verilen bir kromozomal yeniden düzenleme taşır. Dengeli bir translokasyonda hiçbir genetik materyal kazanılmaz veya kaybolmaz, bu nedenle bu kromozomal değişiklikler genellikle herhangi bir sağlık sorununa neden olmaz. Translokasyon bir sonraki nesle geçtikçe dengesizleşebilir. Emanuel sendromlu bireyler, 11 ve 22. kromozomlar arasında der(22) kromozomu şeklinde dengesiz bir translokasyon devralırlar. Bu bireylerde kromozom 11’in iki normal kopyası, kromozom 22’nin iki normal kopyası ve der(22) kromozomundan ekstra genetik materyal vardır.

Ekstra kromozom sonucunda, Emanuel sendromlu insanlar her hücrede normal iki kopya yerine bazı genlerin üç kopyasına sahiptir. Aşırı genetik materyal, gelişimin normal seyrini bozarak zihinsel engellilik ve doğum kusurlarına yol açtır. Araştırmacılar, der(22) kromozomunda hangi genlerin yer aldığı ve bu genlerin gelişimde nasıl bir rol oynadığını belirlemek için çalışmaktadır.

Ewing Sarkomu

Kromozom 11 içeren bir translokasyon, Ewing sarkomu olarak bilinen bir tür kanserli tümöre neden olabilir. Bu tümörler kemiklerde veya sinirler ve kıkırdak gibi yumuşak dokularda gelişir. Bu translokasyon, t(11;22), kromozom 22’den EWSR1 geninin bir kısmını, EWSR1/FLI1 füzyon genini oluşturan 11 kromozomdan FLI1 geninin bir kısmıyla birler. Bu mutasyon bir kişinin ömrü boyunca elde edilir ve sadece tümör hücrelerinde bulunur. Somatik mutasyon olarak adlandırılan bu tür genetik değişim kalıtsal değildir.

EWS/FLI adı verilen EWSR1/FLI1 füzyon geninden üretilen protein, her iki genin protein ürünlerinin işlevlerine sahiptir. FLI1 geninden üretilen FLI proteini DNA’ya bağlanır ve genlerden protein üretiminin ilk adımı olan transkripsiyon adı verilen bir aktiviteyi düzenler. FLI proteini, bazı genlerin transkripsiyonunu düzenleyerek bazı hücre tiplerinin büyümesini ve gelişmesini kontrol eder.

EWSR1 geninden üretilen EWS proteini transkripsiyonunu da düzenler. EWS/FLI proteini, FLI proteininin DNA bağlayıcı işlevine ve EWS proteininin transkripsiyon düzenleme işlevine sahiptir. EWS/FLI proteininin çeşitli genlerin transkripsiyonunu anormal bir şekilde açar ve kapattırdığı düşünülmektedir. Transkripsiyonun bu şekilde düzensizliği kontrolsüz büyüme ve bölünmeye (çoğalma) ve anormal olgunlaşma ve hücrelerin hayatta kalmasına yol açarak tümör gelişimine neden olur.

Jacobsen Sendromu

11q terminal delesyon bozukluğu olarak da bilinen Jacobsen sendromu, kromozom 11’in uzun (q) kolunun sonundaki (terminus) genetik materyalin silinmesiyle ortaya çıkar. Delesyonun boyutu etkilenen bireyler arasında değişir ve etkilenen insanların çoğu yaklaşık 5 milyon ila 16 milyon DNA yapı taşı (ayrıca 5 Mb ila 16 Mb olarak da yazılır) arasında eksiktir. Etkilenen hemen hemen tüm insanlarda, delesyon kromozom 11’in ucunu içerir. Daha büyük delesyonlar, daha küçük delesyonlara göre daha şiddetli belirti ve semptomlara neden olma eğilimindedir.

Jacobsen sendromunun özellikleri muhtemelen kromozom 11’de birden fazla genin kaybı ile ilgilidir. Büyüklüğüne bağlı olarak, silinen bölge yaklaşık 170 ila 340’tan fazla gen içerebilir. Bu genlerin çoğu iyi karakterize edilmiştir. Bununla birlikte, bu bölgedeki genler beyin, yüz hatları ve kalp de dahil olmak üzere vücudun birçok bölgesinin normal gelişimi için kritik görünmektedir. Jacobsen sendromunun spesifik özelliklerine katkıda bulunanlar olarak sadece birkaç gen çalışılmıştır; araştırmacılar, hangi ek genlerin bu durumla ilişkili olabileceğini belirlemek için çalışmaktadır.

Nöroblastom

Nöroblastomlu kişilerin yaklaşık yüzde 35’inde kromozom 11’in uzun (q) kolunda 11q23 olarak belirlenmiş bir pozisyonda genetik materyal silinmesi vardır. Nöroblastom, olgunlaşmamış sinir hücrelerinden (nöroblastlar) oluşan bir kanserli tümör türüdür. 11q23 delesyon, somatik mutasyon olarak adlandırılan gebe kaldıktan sonra vücudun hücrelerinde ortaya çıkabilir veya bir ebeveynden kalıtsal olabilir. Bu delesyon daha şiddetli bir nöroblastom formu ile ilişkilidir.

Araştırmacılar, silinen bölgenin hücrelerin çok hızlı büyümesini ve bölünmesini veya kontrolsüz bir şekilde tümör baskılayıcı gen olarak adlandırılan bir gen içerebileceğine inanıyor. Tümör baskılayıcı genler silindiğinde kanser oluşabilir. Ancak kromozom 11’in delesyona uğrayan bölgesinde tümör baskılayıcı gen saptanmamıştır. Bu bölgenin silinmesinin nöroblastom oluşumuna veya ilerlemesine nasıl katkıda bulunduğu bilinmemektedir.

Potocki-Shaffer Sendromu

Potocki-Shaffer sendromu, kromozom 11’in kısa (p) kolunun bir bölümünün 11p11.2 olarak tanımlanan bir pozisyonda silinmesiyle ortaya çıkar. Bu durum proksimal 11p delesyon sendromu olarak da bilinir. Potocki-Shaffer sendromunun karakteristik özellikleri arasında kafatasının üst ve yanlarının çoğunu oluşturan iki kemikte genişlemiş açıklıklar (genişlemiş parietal foramina), osteokondrom adı verilen birden fazla nonkanseröz kemik tümörü, zihinsel engellilik, gecikmeli gelişim, belirgin bir yüz görünümü ve görme ile ilgili problemler bulunur. Bazen, bu durumdaki kişilerin kalp, böbrek ve idrar yollarında kusurları vardır.

Potocki-Shaffer sendromunun özellikleri kromozomun kısa kolundaki birkaç genin kaybından kaynaklanır 11. Özellikle, ALX4 adı verilen bir genin delesyona uğraması, bu durumdaki kişilerde genişlemiş parietal foramina neden olur, EXT2 geninin kaybı çoklu osteokondromaların altında gelir ve PHF21A geninin deletlenmesi, zihinsel engellilikten ve ayırt edici yüz özelliklerinden sorumludur. Araştırmacılar, potocki-Shaffer sendromunun diğer özellikleriyle ilişkili kromozom 11’in kısa kolunda genler bulmak için çalışıyorlar.

WAGR sendromu adı verilen bir diğer durum (aşağıda açıklanmıştır), genetik materyalin kromozom 11’in kısa kolundan 11p13 olarak tanımlanan bir pozisyonda delesyona uğramasıdır. Bazen, bir delesyon 11p11.2 ve 11p13 bölgelerini içerecek kadar büyüktür. Böyle bir delesyon olan bireyler hem Potocki-Shaffer sendromu hem de WAGR sendromu belirti ve semptomlarına sahiptir.

Russell-Silver Sendromu

Beckwith-Wiedemann sendromu gibi Russell-Silver sendromu da 11p15.5 bölgesindeki genlerdeki değişikliklerden kaynaklanabilir. Özellikle Russell-Silver sendromu, H19 ve IGF2 genlerinin kromozom 11 üzerindeki düzenlenmesini etkileyen genomik baskı değişiklikleri ile ilişkilendirilmiştir. Değişiklikler Beckwith-Wiedemann sendromunda görülenlerden farklıdır ve büyüme üzerinde tam tersi bir etkiye sahiptir. Her iki bozukluk da bu genlerin anormal düzenlenmesinden kaynaklansa da, Russell-Silver sendromuna neden olan değişiklikler, aşırı büyüme yerine yavaş büyümeye ve kısa boyluluğa yol açar.

WAGR Sendromu

WAGR sendromu, kromozom 11’in kısa (p) kolundaki genetik materyalin 11p13 olarak tanımlanan bir pozisyonda silinmesi sonucu ortaya çıkar. WAGR sendromu birçok vücut sistemini etkileyen bir hastalıktır ve ana özellikleriyle adlandırılır: Wilms tümörü olarak bilinen çocukluk çağı böbrek kanseri, aniridiya adı verilen bir göz problemi, genitoüriner anomaliler ve zihinsel engellilik (eski adıyla zeka geriliği).

WAGR sendromunun belirti ve bulguları kromozomun bu kısmından birden fazla genin kaybı ile ilgilidir. Delesyonun boyutu etkilenen bireyler arasında değişir. Araştırmacılar, kromozom 11’in kısa kolunda WAGR sendromunun belirli özellikleriyle ilişkili genler tespit etmişlerdir. PAX6 geninin kaybı normal göz gelişimini bozarak aniridiya ve diğer göz problemlerine yol açar ve beynin gelişimini de etkileyebilir.

WT1 geninin delesyona uğraması, etkilenen bireylerde genitoüriner anormalliklerden ve Wilms tümörü riskinin artmasından sorumludur. Araştırmacılar, WAGR sendromu olan kişilerde silinen ek genleri belirlemek ve kayıplarının bozukluğun diğer özelliklerine nasıl yol açtığını belirlemek için çalışıyorlar.

Diğer Kromozomal Koşullar

Kromozom 11’in sayısındaki veya yapısındaki diğer değişiklikler, zihinsel engellilik, gecikmeli gelişim, yavaş büyüme, ayırt edici yüz özellikleri ve zayıf kas tonusunda (hipotoni) dahil olmak üzere çeşitli etkilere sahip olabilir. Kromozom 11’i içeren değişiklikler arasında her hücrede kromozomun fazladan bir parçası (kısmi trizomi 11), her hücrede kromozomun eksik bir segmenti (kısmi monozomi 11) ve halka kromozomu 11 adı verilen dairesel bir yapı bulunur. Halka kromozomları, bir kromozom iki yerden kırıldığında ve kromozom kollarının uçları bir araya gelerek dairesel bir yapı oluşturduğunda ortaya çıkar.

Diğer Kanserler

Kromozom 11’deki değişiklikler diğer kanser türlerinde de tanımlanmıştır. Bu kromozomal değişiklikler somatiktir, bu da bir kişinin ömrü boyunca edinildikleri ve sadece belirli hücrelerde mevcut oldukları anlamına gelir. Bazı durumlarda, kromozom 11 ve diğer kromozomlar arasındaki genetik materyalin translokasyonları, kan oluşturan hücrelerin kanserleri (lösemiler) ve bağışıklık sistemi hücrelerinin (lenfomalar) kanserleri ile ilişkilendirilmiştir.

Kaynak: https://medlineplus.gov/genetics/chromosome/11/

Görsel Kaynak: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7e/Human_male_karyotpe_high_resolution_-_Chromosome_11.png

Editör: Meryem Melisa KAR

Ne düşünüyorsunuz?

12 Points
+ Oy - Oy

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir