ГЕНЕТИКА ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ НЕДОСТАТНОСТІ
DOI:
https://doi.org/10.33989/2226-4078.2020.1.195251Ключові слова:
інтелектуальна недостатність, кандидатний ген, однонуклеотидний поліморфізм, однонуклеотидний варіант, інерція, делеція, зміна кількості копійАнотація
Інтелектуальна недостатність (ІН) є розладом, який виникає протягом періоду розвитку організму і полягає в нестачі інтелектуальних і пристосувальних функцій в умоглядній, соціальній та практичній сферах діяльності. Поширеність розладу в генеральній сукупності складає близько 1% і варіює залежно від віку. У виникненні ІН, особливо синдромних форм, суттєву роль відіграють генетичні чинники. Розлад спричинюється різноманітними варіаціями ДНК геному – однонуклеотидними поліморфізмами, однонуклеотидними варіантами, дрібними інерціями/делеціями та змінами кількості копій. Мутація може передатися дитині від батьків або трапитися в процесі гаметогенезу. На цей час виявлено близько 700 кандидатних генів ІН, із яких 100 локалізованих в Х-хромосомі, 200 аутосомно-домінантних і 400 аутосомно-рецесивних. Із несиндромною формою ІН пов’язані 92 кандидатні гени, із яких 5 Х-зчеплених домінантних, 32 Х-зчеплених рецесивних, 33 аутосомно-домінантних і 22 аутосомно-рецесивних. Продукти більшості з цих генів беруть участь у формуванні та функціонуванні синапсів. Прикладами можуть слугувати такі рецесивні гени: GDI1 (Xq28), GRIA3 (Xq25), GRIK2 (6q16.3) та PRSS12 (4q26). Продукт гена GDI1 бере участь у вивільненні нейротрансмітерів та у переміщенні везикул між клітинними органелами. Ген GRIA3 кодує іонотропний глутаматний рецептор 3, який грає важливу роль у синаптичній передачі збуджувальних нейротрансмітерів. Подібну функцію має продукт гена GRIK2. Ген PRSS12 кодує фермент серинпротеазу, який може брати участь у структурній реорганізації нейронних мереж головного мозку у процесі навчання. Названі гени причетні також до інших ментальних розладів, серед яких шизофренія, аутизм, біполярний розлад та інші. Необхідно зауважити, що визначені кандидатні гени ІН потребують статистично достовірного підтвердження на достатньо великих вибірках пацієнтів і контрольних осіб.
Посилання
American Psychiatric Association (2013). Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders (5th ed.). Washington, DC: American Psychiatric Publishing. doi: 10.1176/appi.books.
Brouwer, de, A. P. M., Yntema, H. G., Kleefstra, T., Lugtenberg, D. Oudakker, A. R. … Hamel, B. C. (2007). Mutation frequencies of X-linked mental retardation genes in families from the EuroMRX consortium. Hum. Mut., 28(2), 207-208. doi: 10.1002/humu.9482.
Cooper, D. N., Chen, J.-M., Ball, E. V. Howells, K., Mort, M., Phillips, A. D. … Stenson, P. D. (2010). Genes, mutations, and human inherited disease at the dawn of the age of personalized genomics. Hum. Mutat., 31(6), 631-655. doi: 10.1002/humu.21260
Girirajan, S., Rosenfeld, J. A., Coe, B. P. Parikh S., Friedman N., Goldstein A. … Eichler, E. E. (2012). Phenotypic heterogeneity of genomic disorders and rare copy-number variants. N. Engl. J. Med., 367(14), 1321-1331. doi: 10.1056/NEJMoa1200395.
Hagerman, P. J. (2008). The fragile X prevalence paradox. J. Med. Genet., 45(8), 498-499. doi: 10.1136/jmg.2008.059055
Haraksingh, R. R., & Snyder, M. P. (2013). Impacts of variation in the human genome on gene regulation. J. Mol. Biol., 425(21), 3970-3977. doi: 10.1016/j.jmb.2013.07.015
Hu, H., Kahrizi, K., Musante, L., Fattahi, Z., Herwig, R., Hosseini, M. … Najmabadi, H. (2019). Genetics of intellectual disability in consanguineous families. Mol Psychiatry, 24(7), 1027-1039. doi:10.1038/s41380-017-0012-2
Human Gene Database. (2019). Retrieved from http://www.genecards.org; http://www.malacards.org.
Kong, A., Frigge, M. L. Masson, G., Besenbacher, S., Sulem P., Magnusson, G. … Stefansson, K. (2012). Rate of de novo mutations and the importance of father’s age to disease risk. Nature, 488(7412), 471-475. doi: 10.1038/nature11396
Lejeune, J., Gautier, M, & Turpin, R. (1959). Étude des chromosomes somatiques de neuf enfants mongoliens. C.R. Acad. Sci. Paris, 248(11), 1721-1722.
Lubs, H. A. (1969). A marker X chromosome. Am. J. Hum. Genet., 21(3), 231-244.
McSherry, M., Masih, K. E., Elcioglu, N. H., Celik, P., Balci, O., Cengiz, F.B. … Tekin, M. (2018). Identification of candidate gene FAM183A and novel pathogenic variants in known genes: Highgenetic heterogeneity for autosomal recessive intellectual disability. PLoS ONE, 13(11), e0208324. doi: 10.1371/journal.pone.0208324
Neisser, U., Boodoo, G., Bouchard, Thomas J. Boykin, A. W, Brody, N., … Urbina, S. (1996). Intelligence: Knowns and unknowns. Am. Psychol., 51(2), 77-101. doi: 10.1037/0003-066X.51.2.77
Nelson, D. L. (2010). Mental retardation and intellectual disability. In: M. R. Speicher, S. E. Antonarakis & A.G. Motulsky (Eds.), Vogel and Motulsky’s Human Genetics: Problems and Approaches. (4th ed.). (pp. 663-680). Berlin: Springer.
Pennington, B. F. (2009). Diagnosing learning disorders: a neuropsychological framework (2nd ed.). NY: The Guilford Press.
Pieretti, M., Zhang, F. P., Fu, Y. H., Warren, S. T., Oostra, B. A., Caskey, C. T.,& Nelson, D. L. (1991). Absence of expression of the FMR-1 gene in fragile X syndrome. Cell. 66(4), 817-822. doi: 10.1016/0092-8674(91)90125-i
Poduri, A., Evrony, G. D., Cai, X., & Walsh, C. A. (2013). Somatic mutation, genomic variation, and neurological disease. Science, 341(6141), 43-51. doi: 10.1126/science.1237758
Pomohaibo, V. M., Berezan, O. I. & Petrushov, A. V. (2017). Henetyka rozladiv autystychnoho spektru [Genettics of autism spectrum disorders]. Svit medytsyny ta biolohii [World of Medicine and Biology], 1(59), 208-212 [in Ukrainian: Помогайбо В. М., Березан О. І., & Петрушов А. В. (2017). Генетика розладів аутистичного спектру. Світ медицини та біології, 1(59), 208-212].
Pomohaibo, V. M., Berezan, O. I. & Petrushov, A. V. (2018а). Henetyka syndromu defitsytu uvahy z hiperaktyvnistiu [Genettics of attention-deficit/hyperactivity disorder]. Psykholohiia i osobystist [Psychology and personality], 1(13), 171-182 [in Ukrainian: Помогайбо В. М., Березан О. І., Петрушов А. В. (2018а). Генетика синдрому дефіциту уваги з гіперактивністю. Психологія і особистість, 1(13), 171-182]. doi: 10.5281/zenodo. 1170324.
Pomohaibo, V. M., Berezan, O. I. & Petrushov, A. V. (2018b). Henetyka spetsyfichnoho rozladu navchannia [Genettics of Specific learning disorder]. Psykholohiia i osobystist [Psychology and personality], 2(14), 197-207 [in Ukrainian: Помогайбо В. М., Березан О. І., & Петрушов А. В. (2018b). Генетика специфічного розладу навчання. Психологія і особистість, 2(14), 197-207]. doi: 10.5281/zenodo.1342361.
Pomohaibo, V. M., Berezan, O. I., & Petrushov, A. V. (2018c). Henetyka bipoliarnogo rozladu [Genetics of bipolar disorder]. Svit medytsyny ta biolohii [Bulletin of problems biology and medicine], 4(2 (147)), 62-65 [in Ukrainian: Помогайбо В. М., Березан О. І., & Петрушов А. В. (2018c). Генетика біполярного розладу. Вісник проблем біології і медицини, 4(2(147)), 62-65]. doi: 10.29254/2077-4214-2018-4-2-147-62-65.
Pomohaibo, V. M., Berezan, O. I., & Petrushov, A.V. (2019a). Schizophrenia: The search for genetic risk factors. Psykholohiia i osobystist [Psychology and personality], 1(15), 241-252 [in Ukrainian: Помогайбо В. М., Березан О. І., & Петрушов, А. В. (2019a). Шизофренія: пошуки генетичних факторів ризику. Психологія і особистість, 1(15), 241-252]. doi: 10.5281/zenodo.2560068
Pomohaibo, V. M., Berezan, O. I., & Petrushov, A. V. (2019b). Genetics of major depressive disorder. Svit medytsyny ta biolohii [Bulletin of problems biology and medicine], 1(2 (149)), 40-45 [in Ukrainian: Помогайбо В. М., Березан О. І., & Петрушов А. В. (2019b). Генетика великого депресивного розладу. Вісник проблем біології і медицини, 1(2(149)), 40-45]. doi: 10.29254/2077-4214-2019-1-2-149-40-45
Ropers, H.-H., & Hamel, B. C. J. (2005). X-linked mental retardation. Nat. Rev. Genet., 6(1), 46-57. doi: 10.1038/nrg1501
Sergouniotis, P. I., Barton, S. J., Waller, S., Perveen, R., Ellingford, J. M., & Campbell, C. ... Lovell S. C. (2016). The role of small in-frame insertions/deletions in inherited eye disorders and how structural modelling can help estimate their pathogenicity. Orphanet J. Rare Dis., 11(125), 1-8. doi: 10.1186/s13023-016-0505-0.
Shastry, B. S. (2009). SNPs: Impact on gene function and phenotype. In A. A. Komar (Ed.), Single nucleotide polymorphisms: Methods and protocols. USA: Humana Press.
Stankiewicz, P., & Lupski, J. R. (2010). Structural variation in the human genome and its role in disease. Annu. Rev. Med., 61, 437-455. doi: 10.1146/annurev-med-100708-204735
Statham, H., Ponder, M., & Richards, M. (2011). A family perspective of the value of a diagnosis for intellectual disability: experiences from a genetic research study. Brit. J. Learn. Disabil., 39(1), 46-56. doi: 10.1111/j.1468-3156.2010.00615.x
Tarpey, P. S., Raymond, F. L., Nguyen, L. S. Rodriguez, J., Hackett, A., Vandeleur, L. … Gecz, J. (2007). Mutations in UPF3B, a member of the nonsense-mediated mRNA decay complex, cause syndromic and nonsyndromic mental retardation. Nat. Genet., 39(9), 1127-1133. doi: 10.1038/ng2100.
Topper, S., Ober, C., & Das, S. (2011). Exome sequencing and the genetics of intellectual disability. Clin. Genet., 80(2), 117-126. doi: 10.1111/j.1399-0004.2011.01720.x
Vissers, L. E., Gilissen, Ch., & Veltman, J. A. (2016). Genetic studies in intellectual disability and related disorders. Nat. Rev. Genet., 17(1), 9-18. doi: 10.1038/nrg3999
