Амелогенін

amelogenin, X-linked
Ідентифікатори
СимволAMELX
Інші символиAMG, AIH1
Entrez265
HUGO461
OMIM300391
RefSeqNM_001142
UniProtQ99217
Інша інформація
ЛокусХр. X p22.3-p22.1
amelogenin, Y-linked
Ідентифікатори
СимволAMELY
Інші символиAMGL
Entrez266
HUGO462
OMIM410000
RefSeqNM_001143
UniProtQ99218
Інша інформація
ЛокусХр. Y p11

Амелогеніни — група ізоформ білка, які утворюються шляхом альтернативного сплайсингу або протеолізу з продуктів гена AMELX на Х-хромосомі, а також гена AMELY у чоловіків на Y-хромосомі.[1] Вони беруть участь в амелогенезі, тобто розвитку емалі.[2] Амелогеніни є білком позаклітинного матриксу, який разом з амелобластинами, емалінами та туфтелінами спрямовує мінералізацію емалі, утворюючи високоорганізований матрикс із паличок, міжстержневих кристалів та білків.

Хоча точна роль амелогенінів у регуляції процесу мінералізації не з'ясована, відомо, що амелогеніни присутні у великій кількості під час амелогенезу. Під час формування емаль людини містить близько 70 % білка, 90 % якого становлять амелогеніни.

Функція

[ред. | ред. код]

Вважається, що амелогеніни беруть участь в організації емалевих стрижнів під час розвитку зубів. Останні дослідження вказують на те, що ці білки регулюють ініціацію та ріст кристалів гідроксиапатиту під час мінералізації емалі. Крім того, амелогеніни сприяють утворенню цементу, направляючи цементобласти до поверхні кореня зуба.

Варіанти

[ред. | ред. код]

Ген амелогеніну найбільш вивчений у людей, де він присутній в одній копії, розташований на X та Y хромосомах у ділянках Xp22.1-Xp22.3 та Yp 11.2 [5].[3] Розташування гена амелогеніну в статевих хромосомах впливає на варіабельність як між варіантом на X-хромосомі (AMELX) та варіантом на Y-хромосомі (AMELY), так і між алелями AMELY серед різних популяцій. Це пояснюється тим, що AMELY існує в нерекомбінуючій ділянці хромосоми Y, що ефективно ізолює її від нормального тиску добору. Інші джерела варіації амелогеніну виникають через різні ізоформи AMELX, отримані в результаті альтернативного сплайсингу транскриптів мРНК. Конкретні ролі ізоформ ще не встановлені. Серед інших організмів амелогенін добре зберігся серед вищих звірів і має гомологи у однопрохідних, рептилій та земноводних.

Застосування при визначенні статі

[ред. | ред. код]

Відмінності між варіантами гена амелогеніну на X-хромосомі та Y-хромосомі (AMELX і AMELY відповідно) дозволяють використовувати його для визначення статі невідомих зразків людини. Перший інтрон AMELX містить делецію з 6 пар основ відносно інтрона 1 AMELY. Це можна виявити за допомогою недорогої полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР) інтрона 1 з наступним електрофорезом у гелі. Дві смуги ДНК, 555 п. н. та 371 п. н. виявляються, якщо присутні обидва версії гена AMELX та AMELY (тобто зразок узятий від чоловіка), або виявляється тільки одна смуга ДНК розміром 555 п. н., якщо присутня лише версія AMELX (тобто зразок узятий від жінки).[4]

Однак через відмінності AMELY серед індивідів і популяцій цей метод визначення статі не є на 100 % точним. Мутація в ділянках інтрона 1 AMELY, який зазвичай використовується як сайт відпалу праймера, може вимкнути ампліфікацію ПЛР. Вставка розміром 6 п. н. в інтрон 1 AMELY призводить до отримання амплікона, ідентичної за довжиною до AMELX. У деяких чоловіків AMELY може бути повністю видалена. У будь-якому з цих випадків під час гель-електрофорезу продуктів ПЛР візуалізується лише одна смуга, що спричиняє неправильну ідентифікацію зразка як жіночого.[4] Рівень помилкової ідентифікації може відрізнятися між групами населення, але загалом видається низьким. В одному дослідженні в Іспанії тест на визначення статі за допомогою амелогеніну з використанням смуг AMELX (977 п. н.) і AMELY (790 п. н.) був проведений для 1224 осіб відомої статі з точністю 99,84 % (1222/1224).[5] Однак інше дослідження в Індії показало, що 5 із 270 досліджених чоловіків (1,85 %) мали делецію AMELY; такі особи були названі «чоловіками з видаленим амелогеніном» (DAM, «deleted-amelogenin males»). Автори припустили, що, хоча тест на стать на основі амелогеніну може бути точним загалом, інші маркери Y-хромосоми, такі як SRY, STR або 50f2, можуть додатково використовуватися для зменшення неоднозначної ідентифікації статі.[6]

Клінічне значення

[ред. | ред. код]

Мутації в AMELX можуть викликати недосконалий амелогенез, тобто порушення розвитку зубної емалі.[7]

Посилання

[ред. | ред. код]
  1. ↑ Bansal, Ajay Kumar; Shetty, Devi Charan; Bindal, Ruchi; Pathak, Aparna (2012). Amelogenin: A novel protein with diverse applications in genetic and molecular profiling. Journal of Oral and Maxillofacial Pathology. 16 (3): 395—399. doi:10.4103/0973-029X.102495. ISSN 0973-029X. PMC 3519216. PMID 23248473.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  2. ↑ MeSH Amelogenin
  3. ↑ Nakahori Y, Takenaka O, Nakagome Y (1991). A human X-Y homologous region encodes "amelogenin". Genomics. 9 (2): 264—9. doi:10.1016/0888-7543(91)90251-9. PMID 2004775.
  4. ↑ а б Kashyap VK, Sahoo S, Sitalaximi T, Trivedi R (2006). Deletions in the Y-derived amelogenin gene fragment in the Indian population. BMC Med Genet. 7: 37. doi:10.1186/1471-2350-7-37. PMC 1458324. PMID 16603093.{{cite journal}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  5. ↑ Francès F, Portolés O, González JI, Coltell O, Verdú F, Castelló A, Corella D (2007). Amelogenin test: From forensics to quality control in clinical and biochemical genomics. Clin Chim Acta. 386 (1–2): 53—6. doi:10.1016/j.cca.2007.07.020. PMID 17716640.
  6. ↑ Thangaraj K, Reddy AG, Singh L (2002). Is the amelogenin gene reliable for sex identification in forensic casework and prenatal diagnosis?. Int J Legal Med. 116 (2): 121—3. doi:10.1007/s00414-001-0262-y. PMID 12056520.
  7. ↑ Wright JT (December 2006). The molecular etiologies and associated phenotypes of amelogenesis imperfecta. American Journal of Medical Genetics Part A. 140 (23): 2547—55. doi:10.1002/ajmg.a.31358. PMC 1847600. PMID 16838342.