Trinukleotiderkrankung
Synonyme: Trinucleotidkrankheit, Trinukleotid-Repeat-Erkrankung, expandierende Repeat-Erkrankung, Triplett-Repeat-Erkrankung, Triplettrepeatkrankheit
Englisch: trinucleotide repeat disorder, trinucleotide repeat expansion disorder, triplet repeat expansion disorder, codon reiteration disorder, trinucleotide repeat disease
1. Definition
Trinukleotiderkrankungen sind genetisch bedingt Erkrankungen, die durch die Expansion bestimmter DNA-Abschnitte gekennzeichnet sind. Diese Abschnitte weisen Wiederholungen von Basentripletts auf, sogenannte Triplett-Repeats. Die Erkrankungen manifestieren sich meist durch neuronale Funktionsstörungen und gehören zur Gruppe der Repeatexpansionserkrankungen.
2. Hintergrund
Die Triplett-Repeats können sich in Exons, Introns, Promotorregionen oder der 5'- bzw. 3'-untranslatierten Regionen von Genen befinden. Bei der Replikation kommt es durch die repetitiven Sequenzen zu einer Expansion oder Reduktion der Wiederholungen, die an die Tochterzellen weitergegeben wird. Die meisten Trinukleotiderkrankungen werden autosomal-dominant vererbt, wobei über mehrere Generationen hinweg der Schweregrad der Erkrankung oft zu- und das Alter des Krankheitsausbruchs abnimmt (Antizipation).
3. Einteilung
Je nachdem, welches Trinukleotid wiederholt wird, werden verschiedene Erkrankungsgruppen unterschieden:
- Polyglutaminerkrankungen: Expansion des repetitiven Codons CAG (Polyglutaminbereich), z.B.:
- Polyalaninerkrankungen: Expansionen des repetitiven Codons GCG, z.B.:
- nicht-codierende Repeaterkrankungen: heterogene Gruppe mit unterschiedlichen Repeat-Einheiten, z.B.:
4. Pathomechanismus
Der Pathomechanismus unterscheidet sich bei den Erkrankungen. So führt die Expansion innerhalb von Exons meist zu abnormalen Interaktionen und zur Aggregation des betroffenen Proteins. Befinden sich die Triplett-Repeats jedoch in untranslatierten Bereichen, ist in der Regel die Genexpression beeinträchtigt. Zudem spielen epigenetische Mechanismen eine Rolle. Darüber hinaus weisen CpG-Inseln in der Nähe der Repeats eine Hypermethylierung auf.
5. Quelle
- Barbé und Finkbeiner Genetic and Epigenetic Interplay Define Disease Onset and Severity in Repeat Diseases Front Aging Neurosci 2022