Un isocromosoma es una anomalía estructural desequilibrada en la que los brazos del cromosoma son imágenes especulares entre sí. [1] El cromosoma consta de dos copias, ya sea del brazo largo (q) o del brazo corto (p), porque la formación de un isocromosoma es equivalente a una duplicación y eliminación simultáneas de material genético . En consecuencia, existe una trisomía parcial de los genes presentes en el isocromosoma y una monosomía parcial de los genes en el brazo perdido. [2]
Un isocromosoma se puede abreviar como i(número de cromosoma)(punto de ruptura centromérico). Por ejemplo, un isocromosoma del cromosoma 17 que contiene dos brazos q se puede identificar como i(17)(q10). ( Meduloblastoma )
Los isocromosomas se pueden crear durante la mitosis y la meiosis a través de una división errónea del centrómero o un intercambio de cadenas de tipo U. [1]
En condiciones normales de separación de las cromátidas hermanas en anafase , el centrómero se dividirá longitudinalmente, o en paralelo al eje largo del cromosoma. [3] Se crea un isocromosoma cuando el centrómero se divide transversalmente, o perpendicularmente al eje largo del cromosoma. La división no suele ocurrir en el centrómero en sí, sino en un área que rodea al centrómero, también conocida como región pericéntrica. [2] Se propone que estos sitios de intercambio contienen secuencias homólogas entre las cromátidas hermanas. [4] Aunque el cromosoma resultante puede parecer monocéntrico con un solo centrómero, es isodicéntrico con dos centrómeros muy cerca uno del otro; lo que resulta en una posible pérdida de material genético que se encuentra en los otros brazos. [2] [4] La división errónea del centrómero también puede producir isocromosomas monocéntricos, pero no son tan comunes como los isocromosomas dicéntricos. [1]
Un mecanismo más común en la formación de isocromosomas es a través de la rotura y fusión de cromátidas hermanas, que probablemente ocurre en la anafase temprana de la mitosis o meiosis. [3] Una rotura de doble cadena en la región pericéntrica del cromosoma se repara cuando las cromátidas hermanas, cada una con un centrómero, se fusionan. [2] Este intercambio de material genético de tipo U crea un cromosoma isodicéntrico. [5] La división errónea del centrómero y el intercambio de tipo U puede ocurrir en cromátidas hermanas, creando así un isocromosoma con brazos genéticamente idénticos. Sin embargo, el intercambio de tipo U también puede ocurrir para cromosomas homólogos que crean un isocromosoma con brazos homólogos . Este intercambio entre homólogos es muy probablemente debido a secuencias homólogas que contienen repeticiones de copias bajas . Independientemente del cromosoma involucrado en el intercambio de tipo U, el fragmento acéntrico del cromosoma se pierde, creando así una monosomía parcial de genes ubicados en esa porción del cromosoma acéntrico. [2]
El isocromosoma más común es el cromosoma sexual X. [ 4] Los cromosomas autosómicos acrocéntricos 13 , 14 , 15 , 21 y 22 también son candidatos comunes para la formación de isocromosomas. [1] Los cromosomas que contienen brazos más pequeños tienen más probabilidades de convertirse en isocromosomas porque se puede tolerar la pérdida de material genético en esos brazos. [2]
El síndrome de Turner es una afección en mujeres en la que hay una pérdida parcial o total de un cromosoma X. Esto causa síntomas como problemas de crecimiento y desarrollo sexual . En el 15% de los pacientes con síndrome de Turner, la anomalía estructural es el isocromosoma X, que está compuesto por dos copias del brazo q (i(Xq)). [1] [2] La mayoría de i(Xq) se crean por intercambio de cadenas de tipo U. Una rotura y reunión en la región pericéntrica del brazo p da como resultado un isocromosoma dicéntrico. [4] Parte del brazo p se puede encontrar en esta formación de i(Xq), pero la mayoría del material genético en el brazo p se pierde, por lo que se considera ausente. Dado que el brazo p del cromosoma X contiene genes que son necesarios para el desarrollo sexual normal, los pacientes con síndrome de Turner experimentan efectos fenotípicos. [3] Alternativamente, el aumento en la dosis de genes en el brazo q puede estar involucrado en un aumento de 10 veces en el riesgo de que los pacientes con enfermedad de Turner i(Xq) desarrollen tiroiditis autoinmune , una enfermedad en la que el cuerpo crea anticuerpos para atacar y destruir las células tiroideas. [6]
La neoplasia es el crecimiento celular descontrolado que da lugar a la creación de un tumor. En muchas formas diferentes de neoplasia, el isocromosoma 17q es el isocromosoma asociado a la neoplasia más frecuente y se corresponde con una supervivencia deficiente del paciente. [7] [8] Las secuencias de ADN únicas, conocidas como repeticiones de pocas copias, se producen en la región pericéntrica del brazo p, por lo que un evento de cruce en esa zona puede crear un isocromosoma dicéntrico a través del intercambio de cadenas de tipo U. [9] La neoplasia creada a partir de i(17q) es causada por una disminución y un aumento de la dosis génica de la monosomía del brazo p y la trisomía del brazo q, respectivamente. Muchos genes supresores de tumores candidatos se encuentran en el brazo p perdido, lo que permite mantener la población de células tumorales. [8] Se debate si la pérdida del gen supresor de tumores p53 , ubicado en 17p, está implicada en la patogénesis central de algunas neoplasias. La presencia de un gen p53 puede ser funcionalmente activo, pero su relación con otros oncogenes puede alterar sus niveles de expresión cuando está presente sólo en una copia. [7] [8] [9] Dado que las secuencias genéticas involucradas en la neoplasia i(17q) son grandes, es difícil determinar qué genes, o combinación de genes, están involucrados en el crecimiento del tumor.
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