12.10:
Pleiotropi
12.10:
Pleiotropi
Pleiotropi, tek bir genin birden fazla, görünüşte ilgisiz fenotipik özellikleri etkilediği bir olgudur. Örneğin, SOX10 genindeki kusurlar, Waardenburg sendromu tip 4 veya WS4’e neden olur, bu da pigmentasyon kusurlarına, işitme bozukluklarına ve eliminasyon için gerekli bağırsak kasılmalarının yokluğuna neden olabilir. Bu fenotip çeşitliliği, erken embriyonik ve fetal gelişimde SOX10 ekspresyon paterninden kaynaklanır. SOX10, pigmentasyonda ve ayrıca kulağın erken gelişiminde yer alan melanositleri oluşturan nöral krest hücrelerinde bulunur. SOX10 ayrıca sinir dokusunda da ifade edilir, bu da sonunda bağırsaktaki enterik sinir sistemine katkıda bulunur ve bu da atık eliminasyonu için gerekli kasılmaları kontrol eder. Bu şekilde, SOX10 pleiotropik etkiler sergiler, çünkü çoklu fenotipleri etkiler.
Pleiotropik Etkileri SOX10
Pleiotropi çeşitli mekanizmalarla ortaya çıkabilir. Bir gen birden fazla protein ile etkileşime girer veya birden fazla reaksiyonlar katalize bir ürün kodlama sayesinde çeşitli fonksiyonları varsa gende pleiotropi oluşur. Örneğin, insanlarda, bir bölgenin silindiği SOX10 geninin anormal bir kopyası, beyaz bir perçem, farklı renkli süsenler (örneğin, bir mavi ve bir kahverengi) ve pigmentsiz cilt bölgelerini içeren gelişimsel kusurlara yol açabilir. Bu özelliklerin tümü, çoklu pigment kusurlarına yol açan otozomal resesif bir bozukluk olan Waardenburg sendromu tip 4 veya WS4 adı verilen bir bozukluğun belirtileridir. WS4’deki SOX10 ‘un pleiotropik etkileri, işitme kaybı gibi pigmentasyonla ilgisiz görünen ek semptomlara doğru uzanır. WS4’li bireyler ayrıca bağırsak kasılmalarının eksikliğinden muzdariptir, bu da genişlemiş bir kolon ve atıkları ortadan kaldırmada zorluklara neden olur. Bu semptomlar, pigmentasyonu etkilemenin yanı sıra, SOX10 ‘un da işitmeyi etkilediğini ve anormal bir bağırsak fenotipine katkıda bulunduğunu göstermektedir.
Erken Gelişim İfade Kalıpları
SOX10 ' in pleiotropik etkilerini uygulama yeteneği, erken embriyonik ve fetal gelişimdeki ekspresyonu ile açıklanabilir; bu sırada, sonunda melanosit adı verilen pigment hücrelerinin oluşumuna yol açan nöral kret hücrelerinde bulunur. Pigmentasyona ek olarak, melanositler gelişmekte olan kulakta bulunduklarından işitmeyi etkiler. SOX10, gastrointestinal sistemin oluşumuna ve bağırsak kasılmalarının kontrolüne katkıda bulunan terminal hindgut ganglion hücrelerinde de ifade edilir. Bu, bazı WS4 bireylerinde eliminasyon problemlerini ve genişlemiş kolonları açıklar. Bu nedenle, SOX10, bir pleiotropik genin bir örneğidir, çünkü çeşitli gelişimsel süreçler üzerinde bir etkiye sahiptir ve çoklu fenotipik özellikleri etkiler.
Suggested Reading
Lango Allen, Hana, Karol Estrada, Guillaume Lettre, Sonja I. Berndt, Michael N. Weedon, Fernando Rivadeneira, Cristen J. Willer, et al. “Hundreds of Variants Clustered in Genomic Loci and Biological Pathways Affect Human Height.” Nature 467, no. 7317 (October 14, 2010): 832–38. [Source]
Mendenhall, Gordon, Thomas Mertens, and Jon Hendrix. “Fingerprint Ridge Count: A Polygenic Trait Useful in Classroom Instruction.” The American Biology Teacher 51, no. 4 (April 1, 1989): 203–7. [Source]