OMIM-Eintrag – * 410000 – AMELOGENIN, Y-CHROMOSOMAL; AMELY

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Klonierung und Expression

Im Zuge der Untersuchung von DNA-Fragmentklonen aus dem menschlichen Y-Chromosom fanden Nakahori et al. (1991) einen Klon, AMELY, der in der Säugetierevolution besonders gut konserviert war. Homologe Sequenzen wurden auf dem X-Chromosom gefunden (AMELX; 300391). Die Sequenzen waren homolog zu zuvor sequenzierten cDNA-Klonen von Maus und Rind, die für Amelogenin kodieren.

Salido et al. (1992) wiesen anhand von Studien an sich entwickelnden männlichen Zahnknospen nach, dass sowohl das AMGX-Gen als auch das AMGY-Gen transkriptionell aktiv sind. Die Promotorregion und die vorhergesagten Proteinsequenzen der beiden Gene wurden vorgestellt. Es handelt sich nicht um pseudoautosomale Gene, da Frauen, die heterozygot für Mutationen im AMGX-Gen sind, die Amelogenesis imperfecta verursachen, eine Lyonisierung zeigen, d.h. ein Mosaikmuster von Schmelzanomalien.

Genstruktur

Nakahori et al. (1991) identifizierten 3 Exons in den Genen AMELY und AMELX.

Kartierung

Das AMELY-Gen auf dem Y-Chromosom entspricht dem AMELX-Gen, das von Lau et al. (1989) auf Chromosom Xp22.3-p22.1 kartiert wurde. Lau et al. (1989) ordneten das AMELY-Gen der perizentrischen Region des Y-Chromosoms zu, möglicherweise Yq11, und zwar durch Hybridisierung mit DNA aus Mensch-Maus-Hybridzellen, die verschiedene Deletionen der X- und Y-Chromosomen enthalten. Die mögliche Beziehung zu dem für die Zahngröße postulierten Y-chromosomalen Locus, der sich ungefähr in demselben Bereich befindet (siehe 475000), ist unklar.

Das Amelogenin-Gen in der Maus scheint ausschließlich auf dem X-Chromosom lokalisiert zu sein (Chapman et al., 1991).

Bei der Deletionskartierung, die auf der Analyse der DNA einer Reihe von männlichen XX-Patienten (mit X-Y-Austausch) und von Individuen mit anomalen Y-Chromosomen beruht, kamen Bailey et al. (1992) zu Ergebnissen, die im Widerspruch zu den Berichten stehen, die AMELY dem proximalen Yq zuordnen. Die von ihnen gefundene Lokalisierung auf Yp ließe sich mit der Hypothese vereinbaren, dass es in der allgemeinen Bevölkerung perizentrische Inversionspolymorphismen auf dem Y gibt. Diese Hypothese könnte mit Hilfe der In-situ-Hybridisierung getestet werden, um die Y-Lokalisierung von AMELY auf einer großen Reihe normaler Y-Chromosomen zu untersuchen.

Genfunktion

Faerman et al. (1995) entwickelten eine empfindliche und zuverlässige Methode auf der Grundlage der Amplifikation des AMG-Gens zur Geschlechtsidentifizierung in archäologischen menschlichen Überresten. Das AMGY-Allel trägt eine kleine Deletion im ersten Intron, was das Design von unterschiedlichen X- und Y-spezifischen PCR-Primern erleichtert. Mit dieser Methode konnte das Geschlecht von 18 der 22 untersuchten Skelettreste aus der Zeit vor 200 bis etwa 8.000 Jahren bestimmt werden, darunter auch von Kleinkindern. Es wurde festgestellt, dass Kortikalis- und Schädelknochen sowie Zähne ausreichend erhaltene DNA liefern.

Molekulargenetik

Lattanzi et al. (2005) fanden eine große interstitielle Deletion des kurzen Y-Arms, die den AMELY-Locus umfasst, bei zwei nicht verwandten Personen. Ein Fall wurde in einer Stichprobe von 493 unfruchtbaren Männern identifiziert; der andere Fall stammt aus Studien, die an 13.000 unselektierten Fruchtwasserproben von männlichen Fötusschwangerschaften durchgeführt wurden (was auf eine Gesamtprävalenz von 0,008 % hinweist). Lattanzi et al. (2005) merkten an, dass trotz der geringen Häufigkeit der Amelogenin-Deletion in Situationen, in denen es um Pränataldiagnose, Vaterschaftstests oder strafrechtliche Ermittlungen geht, keine Rückschlüsse auf das Geschlecht allein anhand des Amelogenins gezogen werden sollten.

Mithilfe einer Kombination aus STS-Deletionskartierung, binärer Marker- und Y-Short-Tandem-Repeat-Haplotypisierung und TSPY (480100)-Kopienzahlschätzung identifizierten Jobling et al. (2007) vier verschiedene Klassen von Deletionen, die das Chromosom Yp bei 45 Männern aus 12 verschiedenen Populationen betreffen. Die häufigste Deletionsklasse wurde in 41 Y-Chromosomen (91 %) gefunden und scheint durch nicht-allelische homologe Rekombination zwischen dem Haupt-TSPY-Repeat-Array und einer einzelnen telomeren Kopie des TSPY-Gens, die mehr als 3 Mb vom Array entfernt liegt, verursacht zu werden. Diese Deletion führte zum Verlust der Gene AMELY, TBL1Y (400033) und PRKY (400008), die in der Region liegen, die das einzelne TSPY-Gen und das TSPY-Repeat-Array trennt, sowie zu einer reduzierten TSPY-Kopienzahl. Die selteneren Deletionsklassen betrafen nicht das große TSPY-Repeat-Array, sondern führten zum Verlust des eher telomerischen PCDH11Y-Gens (400022) zusätzlich zu AMELY, TBL1Y, PRKY und der einzelnen telomerischen TSPY-Kopie. Die Persistenz und Ausbreitung von Deletionslinien sowie phänotypische Anzeichen deuten darauf hin, dass das Fehlen dieser Gene keine größeren schädlichen Auswirkungen hat.

Evolution

Bei der PCR-Analyse fanden Bailey et al. (1992) einen bemerkenswerten Grad der Erhaltung von AMELY-Primern und der PCR-Produktgröße bei Menschenaffen und Altweltaffen.

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