Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Коллаген, II тип, альфа 1 (біріншілік остеоартрит, спондилоэпифизеальды дисплазия, туа біткен), сондай-ақ COL2A1 деп белгілі, – II типтегі коллагеннің pro-альфа1(II) тізбегін өндіруге қатысты нұсқаулар беретін адам гені.
Collagen, type II, alpha 1 (primary osteoarthritis, spondyloepiphyseal dysplasia, congenital), also known as COL2A1, is a human gene that provides instructions for the production of the pro alpha1(II) chain of type II collagen.
Функция
Бұл ген II типті коллагеннің альфа-1 тізбегін кодтайды, бұл - шеміршектер мен көздің шыны тәрізді денесінде кездесетін фибриллярлы коллаген. Бұл гендегі мутациялар ахондрогенез, хондродисплазия, ерте басталатын отбасылық остеоартрит, SED туа біткен синдромы, Langer Saldino ахондрогенез, Kniest дисплазиясы, Stickler синдромы I типі және Струдвик типіндегі спондилоэпиметафизельдік дисплазиямен байланысты. Сонымен қатар, осы коллаген молекуласының С пропептиді болып табылатын хондрокалцинді өңдеудегі кемшіліктер де хондродисплазиямен байланысты. Бұл ген үшін екі транскрипт анықталды. II типті коллаген, байланыс тіндеріне құрылым мен күш қосады, негізінен шеміршекте, көздің шыны тәрізді денесінде (көздің хрустальдық линзасы), ішкі құлақта және омыртқа аралық дискілердің орталық бөлігінде (пульпалық ядро) кездеседі. Үш про-альфа1(II) тізбегі бірігіп, үш тізбекті, арқан тәрізді проколлаген молекуласын құрайды. Бұл проколлаген молекулаларын жасушадағы ферменттер өңдеуі керек. Бұл молекулалар өңделгеннен кейін жасушадан шығып, жасушалардың арасындағы кеңістікте бір-бірімен байланысып, ұзын, жіңішке талшықтарға айналады. Бұл байланыстар өте мықты, пісіп-жетілген II типті коллаген талшықтарының қалыптасуына әкеледі. COL2A1 гені 12-ші хромосоманың ұзын (q) қолында 13.11 және 13.2 позициялары арасында, 46 653 017-ден 46 684 527-ге дейінгі негіз жұбында орналасқан. COL2A1 генінің экспрессиясы SOX 9 және хондроциттердегі RTL3 геніне ұқсас ретротранспозон gag-like 3 генімен реттеледі.
This gene encodes the alpha 1 chain of type II collagen, a fibrillar collagen found in cartilage and the vitreous humor of the eye. Mutations in this gene are associated with achondrogenesis, chondrodysplasia, early onset familial osteoarthritis, SED congenita, Langer Saldino achondrogenesis, Kniest dysplasia, Stickler syndrome type I, and spondyloepimetaphyseal dysplasia Strudwick type. In addition, defects in processing chondrocalcin, a calcium binding protein that is the C propeptide of this collagen molecule, are also associated with chondrodysplasia. There are two transcripts identified for this gene. Type II collagen, which adds structure and strength to connective tissues, is found primarily in cartilage, the jelly like substance that fills the eyeball (the vitreous), the inner ear, and the center portion of the discs between the vertebrae in the spine (nucleus pulposus). Three pro alpha1(II) chains twist together to form a triple stranded, ropelike procollagen molecule. These procollagen molecules must be processed by enzymes in the cell. Once these molecules are processed, they leave the cell and arrange themselves into long, thin fibrils that cross link to one another in the spaces around cells. The cross linkages result in the formation of very strong mature type II collagen fibers. The COL2A1 gene is located on the long (q) arm of chromosome 12 between positions 13.11 and 13.2, from base pair 46,653,017 to base pair 46,684,527. The expression of COL2A1 is regulated by SOX 9 and retrotransposon gag like 3 gene RTL3 in chondrocytes.
Қатынасты жағдайлар
Ахондрогенез 2-түрі: COL2A1 геніндегі бірнеше мутация 2-түрдегі ахондрогенезге жауапты. Бұл мутациялар COL2A1 генінің бөліктерінің жоғалғанын, аминокислоталық құрылымдық блок глициннің басқа аминокислотамен алмасуын немесе маңызды ақуыз бөліктерінің өзгеруін қамтуы мүмкін. Бұл мутациялардың барлығы II типті коллагеннің қалыпты өндірісіне кедергі келтіреді, II типті коллагенге бай тіндерге әсер етеді және 2-түрдегі ахондрогенезге алып келеді. Торранс типті платиспондильді летальді қаңқа дисплазиясы: Торранс типті платиспондильді летальді қаңқа дисплазиясы бар адамдарда COL2A1 генінде 10-нан аз мутация анықталды. Бұл мутациялардың көпшілігі proalpha1(II) тізбегіндегі бір ақуыз құрылымдық блогын (аминокислотасын) өзгертеді. Бұл COL2A1 мутациялары II типті коллаген талшықтарына енгізіле алмайтын proalpha1(II) тізбегінің бұрмаланған нұсқасын жасайды. Нәтижесінде жасушалар II типті коллагенді азайтылған мөлшерде өндіреді. Коллаген молекулаларын құрудың орнына, бұрмаланған proalpha1(II) тізбектері шеміршек жасушаларында (хондроциттерде) жиналады. Бұл өзгерістер қалыпты сүйек дамуын бұзады, нәтижесінде қысқа қолдар мен аяқтар, кішкентай кеуде, жалпақ омыртқалар және қысқа саусақтар мен бақайшақтар сияқты қаңқа аномалиялары пайда болады. Гипохондрогенез: COL2A1 геніндегі әртүрлі мутациялар гипохондрогенездің пайда болуына жауапты. Бұл мутациялар COL2A1 генінің бөліктерінің жоғалғанын, құрылымдық блок аминокислотасы глициннің басқа аминокислотамен алмасуын немесе ақуыздың маңызды бөліктерінің жоғалуына әкелетін өзгерістерді қамтуы мүмкін. Бұл өзгерістердің барлығы II типті коллагенге бай тіндерге әсер етеді, жетілген үш тізбекті II типті коллаген молекулаларының қалыптасуына кедергі келтіреді және осы типті гипохондрогенезді тудырады. Kniest дисплазиясы: Kniest дисплазиясына жауапты мутациялардың көпшілігі жасушада аномальды қысқа proalpha1(II) коллаген тізбектерінің өндірілуіне себеп болады. Бұл қысқа тізбектер ұзын, қалыпты ұзындығы бар коллаген тізбектерімен қосылады. Нәтижесінде пайда болған аномальді II типті коллаген молекулалары қалыптыдан қысқа болады, бұл Kniest дисплазиясының белгілері мен симптомдарын тудырады. Струдвик типті спондилоэпиметафизельдік дисплазия: COL2A1 геніндегі бүгінгі күнге дейін сипатталған барлық мутациялар II типті коллагеннің proalpha1(II) тізбегіндегі аминокислотаның алмасуына әкеледі; атап айтқанда, аминокислота глицин басқа аминокислотамен ауыстырылады. Бұл тізбекте глициннің басқа аминокислотамен алмасуы тұрақты, үш тізбекті, арқан тәрізді коллаген молекулаларының қалыптасуын тежейді. Бұл II типті коллагенге бай тіндерге әсер етеді және Струдвик типті спондилоэпиметафизельдік дисплазияны тудырады. Spondyloepimetaphyseal dysplasia congenita: Spondyloepimetaphyseal dysplasia congenita COL2A1 геніндегі бірнеше мутациялардың нәтижесінде пайда болуы мүмкін. Бұл мутациялар proalpha1(II) тізбегіндегі аминокислотаның дұрыс емес алмасуына немесе proalpha1(II) тізбегінің қалыптыдан тыс қысқа болуына әкелуі мүмкін. Бұл өзгерістердің барлығы II типті коллагенге бай тіндерге әсер етеді, жетілген үш тізбекті II типті коллаген молекулаларының қалыптасуына кедергі келтіреді және осы типті спондилоэпиметафизельдік дисплазияны тудырады. Спондилоперифериялық дисплазия: Спондилоперифериялық дисплазияны тудыратын мутациялар II типті коллаген талшықтарына енгізіле алмайтын аномальды қысқа proalpha1(II) тізбегін жасайды. Нәтижесінде жасушалар II типті коллагенді азайтылған мөлшерде өндіреді. Коллаген молекулаларын құрудың орнына, бұрмаланған proalpha1(II) тізбектері шеміршек жасушаларында (хондроциттерде) жиналады. Бұл өзгерістер қалыпты сүйек дамуын бұзады, нәтижесінде омыртқалардың жалпақтануы, саусақтар мен бақайшақтардың қысқа болуы және спондилоперифериялық дисплазияның басқа белгілері пайда болады. Стиклер синдромы: COL2A1 геніндегі бірнеше мутациялар II типті коллаген талшығына енгізіле алмайтын ерекше қысқа ақуыздың өндірілуіне әкеледі. Алайда, Стиклер синдромын тудыратын COL2A1 мутацияларының көпшілігі геннің бір көшірмесінде ертерек тоқтату сигналына ие. Осыған байланысты жасушалар proalpha1(II) коллаген тізбектерінің қалыпты мөлшерінің жартысын ғана өндіреді. Бұл жетіспеушілік шеміршектегі II типті коллагеннің жеткіліксіз өндірілуіне әкеледі, бұл Стиклер синдромының, COL2A1 симптомдарын тудырады. COL2A1 генінің вариациялары кейбір адамдарда буын шеміршегінің дегенеративтік ауруы - остеоартрит (ОА) даму қаупін арттыруы мүмкін. Бұл гендегі вариациялар II типті коллагеннің proalpha1(II) тізбегіндегі аминокислоталық өзгерістерге әкеледі. Бұл өзгерістер буындардың коллаген талшықтарында буын шеміршегінің тозуына және остеоартрит белгілері мен симптомдарына әкеледі деп есептеледі.
Achondrogenesis type 2: Several kinds of mutations in the COL2A1 gene are responsible for achondrogenesis, type 2. These mutations may include missing pieces of the COL2A1 gene, substitution of the amino acid building block glycine with another amino acid, or changes that cause important parts of the protein to be left out. All of these mutations prevent the normal production of mature type II collagen, which results in achondrogenesis, type 2 by affecting tissues that are rich in type II collagen. Platyspondylic lethal skeletal dysplasia, Torrance type:Fewer than 10 mutations in the COL2A1 gene have been identified in people with platyspondylic lethal skeletal dysplasia, Torrance type. Most of these mutations change a single protein building block (amino acid) in the pro alpha1(II) chain. These COL2A1 mutations lead to the production of an abnormal version of the pro alpha1(II) chain that cannot be incorporated into type II collagen fibers. As a result, cells make a reduced amount of type II collagen. Instead of forming collagen molecules, the abnormal pro alpha1(II) chains build up in cartilage cells (chondrocytes). These changes disrupt normal bone development, resulting in skeletal abnormalities such as short arms and legs, a small chest, flattened vertebrae, and short fingers and toes. Hypochondrogenesis: Several different types of mutations in the COL2A1 gene are responsible for hypochondrogenesis. These mutations may include missing pieces of the COL2A1 gene, the substitution of the building block amino acid glycine with another amino acid, or changes that leave out important parts of the protein. All of these changes interfere with the formation of mature triple stranded type II collagen molecules, which results in this type of hypochondrogenesis by affecting tissues that are rich in type II collagen. Kniest dysplasia: Most of the mutations responsible for Kniest dysplasia cause abnormally short pro alpha1(II) collagen chains to be produced in the cell. These short chains join with longer, normal length collagen chains. The resulting abnormal type II collagen molecules are shorter than normal, causing the signs and symptoms of Kniest dysplasia. Spondyloepimetaphyseal dysplasia, Strudwick type: All of the mutations in the COL2A1 gene characterized to date cause an amino acid switch in the pro alpha1(II) chain of type II collagen; specifically, the amino acid glycine is replaced by a different amino acid. The substitution of another amino acid for glycine in this chain inhibits the formation of stable, triple stranded, ropelike collagen molecules. This results in spondyloepimetaphyseal dysplasia, Strudwick type by affecting tissues that are rich in type II collagen. Spondyloepiphyseal dysplasia congenita: Spondyloepimetaphyseal dysplasia congenita can be caused by several types of mutations in the COL2A1 gene. These mutations may result in the incorrect substitution of an amino acid in the pro alpha1(II) chain or the production of an abnormally short pro alpha1(II) chain. All of these changes interfere with the formation of mature triple stranded type II collagen molecules, which results in this type of spondyloepimetaphyseal dysplasia congenita by affecting tissues that are rich in type II collagen. Spondyloperipheral dysplasia: Mutations that cause spondyloperipheral dysplasia lead to the production of an abnormally short pro alpha1(II) chain that cannot be incorporated into type II collagen fibers. As a result, cells make a reduced amount of type II collagen. Instead of forming collagen molecules, the abnormal pro alpha1(II) chains build up in cartilage cells (chondrocytes). These changes disrupt normal bone development, resulting in flattened vertebrae, short fingers and toes, and the other features of spondyloperipheral dysplasia. Stickler syndrome: Several of the mutations in the COL2A1 gene result in the production of an abnormally short protein that cannot be incorporated into a type II collagen fiber. Most of the mutations in COL2A1 that cause Stickler syndrome, however, have a premature stop signal in one copy of the gene. Because of this, cells produce only half of the normal amount of pro alpha 1(II) collagen chains. This shortage results in underproduction of type II collagen in cartilage, causing the symptoms of Stickler syndrome, COL2A1. Other disorders with an increased risk from variations of the COL2A1 gene: Variations in the COL2A1 gene may increase the risk of developing osteoarthritis (OA), a degenerative disease of joint cartilage, in some people. The variations in this gene result in amino acid changes in the pro alpha1(II) chain of type II collagen. These changes in the collagen fibers of the joints are thought to play a role in the wearing down of joint cartilage, resulting in the signs and symptoms of osteoarthritis.