8.1 गुणसूत्र असामान्यताएँ और सिंड्रोम

कुछ परिस्थितियों में, जैसे कि पर्यावरणीय विकिरण, भोजन का सेवन या आंतरिक आनुवंशिक स्थितियों के कारण, गुणसूत्रों को क्षति हो सकती है या उकी संख्या में परिवर्तन हो सकता है। संरचना में परिवर्तन को संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यता (या विचलन) कहा जाता है और संख्या में परिवर्तन को संख्यात्मक गुणसूत्र असामान्यता कहा जाता है। जब किसी युग्म का एक गुणसूत्र अनुपस्थित होता है, तो इस स्थिति को उस गुणसूत्र के लिए मोनोसोमी $(2 n-1)$ कहा जाता है, उदाहरण के लिए, गुणसूत्र 1 की मोनोसोमी। जब कोई गुणसूत्र तीन प्रतियों में उपस्थित होता है, तो इस स्थिति को ट्राइसोमी $(2 n+1)$ कहा जाता है, उदाहरण के लिए, गुणसूत्र X की ट्राइसोमी। यह ध्यान देना महत्वपूर्ण है कि मोनोसोमी और ट्राइसोमी दोनों व्यापक श्रेणी अनुप्लॉइडी के अंतर्गत आते हैं। हालांकि, जब गुणसूत्रों का संपूर्ण समुच्चय गुणा हो जाता है (उदाहरण के लिए, 69: $23 \times 3$, 92: $23 \times 4$), तो इस स्थिति को पॉलिप्लॉइडी कहा जाता है। पौधों की कृत्रिम प्रजनन से कई पॉलिप्लॉइड किस्में उत्पन्न हुई हैं जिनका हम अपने भोजन में सामान्य रूप से उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, ब्रेड गेहूँ में गुणसूत्रों के छह समुच्चय होते हैं (हेक्साप्लॉइड), गोभी या सरसों टेट्राप्लॉइड होते हैं। इसी प्रकार, केला और सेब ट्रिप्लॉइड (3 समुच्चय गुणसूत्र) होते हैं, स्ट्रॉबेरी और गन्ना ऑक्टाप्लॉइड (8 समुच्चय गुणसूत्र) होते हैं। संरचनात्मक या संख्यात्मक दोनों प्रकार के परिवर्तन रोगों या सिंड्रोम के रूप में फ़ीनोटिपिक स्थिति में महत्वपूर्ण परिवर्तन उत्पन्न कर सकते हैं।

8.1.1 संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यताएँ

संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यताएँ निम्नलिखित प्रकार की हो सकती हैं:

1. डिलीशन (Deletion) - डिलीशन में, क्रोमोसोम का एक खंड टूटकर अलग हो जाता है, जिससे क्रोमोसोम छोटा हो जाता है (चित्र 8.1a)। उदाहरण के लिए, रेटिनोब्लास्टोमा क्रोमोसोम 13 के एक हिस्से की डिलीशन के कारण होता है। कभी-कभी जब क्रोमोसोम के दो सिरे टूट जाते हैं, तो वे फिर से जुड़कर एक वलय क्रोमोसोम (ring chromosome) बना सकते हैं।

2. डुप्लिकेशन (Duplication) - डुप्लिकेशन तब होता है जब क्रोमोसोम का एक खंड दोहराया जाता है, जिससे क्रोमोसोम लंबा हो जाता है (चित्र 8.1b)। इससे कुछ स्थितियाँ उत्पन्न हो सकती हैं, जैसे कि चारकोट-मैरी-टूथ रोग, जो क्रोमोसोम 17 पर जीनों की डुप्लिकेशन के कारण होता है।

3. इन्वर्जन (Inversion) - इन्वर्जन में, क्रोमोसोम का एक खंड टूटकर अलग हो जाता है, पूरी तरह से उलट जाता है और फिर से क्रोमोसोम से जुड़ जाता है। यहाँ क्रोमोसोम की कुल लंबाई समान रहती है, लेकिन जीनों की दिशा 180 डिग्री उलट जाती है (चित्र 8.1c)। उदाहरण के लिए, RCAD सिंड्रोम, जो क्रोमोसोम 17 के एक खंड के इन्वर्जन के कारण होता है।

4. ट्रांसलोकेशन (Translocation) - ट्रांसलोकेशन में, क्रोमोसोम का एक खंड टूटकर दूसरे क्रोमोसोम से जुड़ जाता है। यदि दो क्रोमोसोमों के बीच खंडों की आपसी अदला-बदली होती है, तो इसे

चित्र 8.1: (a) डिलीशन (b) डुप्लिकेशन (c) इन्वर्जन और (d) ट्रांसलोकेशन

पारस्परिक स्थानांतरण। उदाहरण: बर्किट लिंफोमा, जहाँ गुणसूत्र 8 और 14 के बीच पदार्थों की आदान-प्रदान होती है। यदि किसी गुणसूत्र का एक खंड टूटकर दूसरे गुणसूत्र से जुड़ जाता है, बिना पारस्परिक आदान-प्रदान के, तो इसे रॉबर्टसोनियन स्थानांतरण कहा जाता है। इससे कोशिका के गुणसूत्रों की संख्या में कमी आ सकती है (चित्र 8.1d)।

8.1.2 संख्यात्मक गुणसूत्र असामान्यताएँ

संख्यात्मक गुणसूत्र असामान्यताओं के कारण प्रेक्षित कुछ सामान्य सिंड्रोम/रोग निम्नलिखित अनुभाग में वर्णित हैं। सिंड्रोम शब्द सामान्यतः उन लक्षणों के समूह को संदर्भित करता है जो लगातार एक साथ होते हैं, या उन लक्षणों के समूह द्वारा चिह्नित अवस्था को जो एक साथ संबद्ध होते हैं। रोग उन असामान्य शारीरिक प्रतिक्रियाओं को संदर्भित करता है जो आंतरिक या बाहरी कारकों के कारण होती हैं, उदाहरण के लिए सूक्ष्मजीवों के कारण बुखार।

1. डाउन सिंड्रोम

घटना: लगभग हर 800 जीवित जन्म में 1 बार होता है।

गुणसूत्र आधार: डाउन सिंड्रोम एक आनुवंशिक अवस्था है जो गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त उपस्थिति के कारण उत्पन्न होती है। यहाँ गुणसूत्र 21 तीन बार दिखाई देता है (ट्राइसोमी 21), जबकि सामान्य व्यक्ति में यह दो बार होता है। डाउन सिंड्रोम का कैरियोटाइप 47, XX, +21 (महिलाएँ) और 47, XY, +21 (पुरुष) के रूप में दर्शाया जाता है (चित्र 8.2a)।

अनुवाद:

चित्र 8.2:
(क) डाउन सिंड्रोम से पीड़ित व्यक्ति का कार्योग्राम
(ख) क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम से पीड़ित व्यक्ति का कार्योग्राम

ट्राइसोमिक स्थिति आमतौर पर कोशिका विभाजन की प्रक्रिया में होने वाली एक त्रुटि के कारण उत्पन्न होती है, जिसे नॉन-डिस्जंक्शन कहा जाता है — यानी कोशिका विभाजन के समय गुणसूत्रों के अलग न हो पाने की स्थिति।

परिवार में डाउन सिंड्रोम वाले शिशु के जन्म की संभावना माता की उम्र के साथ बढ़ती है। यह रिपोर्ट किया गया है कि 85% से अधिक डाउन सिंड्रोम वाले शिशु उन माताओं से जन्म लेते हैं जिनकी उम्र गर्भावस्था के समय 35 वर्ष से अधिक होती है।

लक्षण:
डाउन सिंड्रोम की कुछ प्रमुख पहचानने वाली विशेषताएँ हैं:

• समतल चेहरा
• तिरछी आँखें
• छोटा मुँह
• बाहर निकली हुई जीभ
• चपटी नाक
• छोटी गर्दन
• छोटे हाथ और पैर
• हथेली पर एक गहरी रेखा
• कम बुद्धि स्तर (IQ)
• धीमी वृद्धि
• मांसपेशियों की कमजोरी
• अविकसित गोनाड्स

डाउन सिंड्रोम वाले शिशुओं में साँस लेने, दिल या सुनने से संबंधित समस्याएँ भी देखी जाती हैं।

चित्र 8.3:
क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम वाला व्यक्ति

निदान और उपचार: डाउन सिंड्रोम का निदान आमतौर पर कार्योटाइप में अतिरिक्त गुणसूत्र 21 की उपस्थिति से किया जाता है। डाउन सिंड्रोम के लिए कोई एकल मानक उपचार प्रोटोकॉल नहीं है। उपचार इन व्यक्तियों में प्रस्तुत विशिष्ट स्थितियों के समूह के अनुसार अनुकूलित किए जाते हैं। प्रारंभिक आयु में, डाउन सिंड्रोम वाले बच्चे भाषण चिकित्सा, भौतिक चिकित्सा और पोषक तत्वों की खुराक लेने से लाभ उठा सकते हैं।

1900 के दशक की शुरुआत में, औसतन, डाउन सिंड्रोम वाले व्यक्ति 9 वर्ष की आयु तक जीवित रहते थे। अब निदान और उपचार प्रौद्योगिकियों में प्रगति के साथ, आयु की अपेक्षा बढ़कर 60 वर्ष और इससे भी अधिक हो गई है।

2. क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम

घटना: लगभग 1000 में से 1 नवजात पुरुष में होता है।

गुणसूत्रीय आधार: जीनोटाइप: 47, XXY। पुरुषों को प्रभावित करता है। अतिरिक्त गुणसूत्र आनुवांशिक रूप से संचरित नहीं होता है (अर्थात्, एक क्लाइनफेल्टर नवजात का क्लाइनफेल्टर पिता नहीं हो सकता) बल्कि यह मियोसिस के दौरान (गैमेट निर्माण के समय) $\mathrm{X}$ गुणसूत्र के युग्म से स्वयं को अलग करने में असमर्थता के कारण उत्पन्न होता है। एक XX अंडाणु का Y शुक्राणु से निषेचन एक XXY युग्मनज का निर्माण करता है।

नैदानिक लक्षण: क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम वाले बच्चे अपनी आयु की तुलना में असामान्य रूप से लंबे होते हैं, उनके चेहरे और शरीर पर बाल कम होते हैं, छोटे वृषण, बड़े स्तन और भारी आवाज होती है (चित्र 8.2b और 8.3)।

निदान और उपचार: क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम का निदान करने का सबसे आम तरीकों में से एक बुकल स्मीयर का बार बॉडी टेस्ट है। सामान्यतः पुरुष के बुकल स्मीयर में कोई बार बॉडी नहीं दिखती। हालाँकि, क्लाइनफेल्टर में एक बार बॉडी दिखाई देती है, जो एक अतिरिक्त $\mathrm{X}$ गुणसूत्र की उपस्थिति को दर्शाती है।

जन्म के समय, क्लाइनफेल्टर वाले शिशु अन्य सामान्य शिशुओं से थोड़ा अलग होते हैं। हालाँकि, जैसे-जैसे उम्र बढ़ती है अंतर स्पष्ट होने लगता है, विशेष रूप से किशोरावस्था के समय।

क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम वाले लोगों को अक्सर टेस्टोस्टेरोन दिया जाता है ताकि वे पुरुषोचित दिखें। उन्हें मनोवैज्ञानिक परामर्श भी दिया जाता है ताकि आक्रामकता की ओर ले जाने वाले अवसाद को नियंत्रित किया जा सके।

3. टर्नर सिंड्रोम

घटना: यह प्रत्येक 2,500 नवजात लड़कियों में से एक में होता है, गर्भपात और मृत जन्म में अक्सर देखा जाता है।

गुणसूत्रीय आधार: यह महिलाओं को प्रभावित करता है, प्रभावित महिलाओं में $\mathrm{X}$ गुणसूत्र की कमी के कारण उत्पन्न होता है। इसे मोनोसोमी $\mathrm{X}$ कहा जाता है और इसका कैरियोटाइप इस प्रकार दर्शाया जाता है: $45, \mathrm{X}$। अंडाणु की मीओसिस के दौरान कोशिका विभाजन की त्रुटि के कारण एक अंडाणु बिना $\mathrm{X}$ गुणसूत्र का और दूसरा दो $\mathrm{X}$ गुणसूत्रों वाला बनता है। बिना $\mathrm{X}$ गुणसूत्र वाला अंडाणु एक $\mathrm{X}$ गुणसूत्र वाले शुक्राणु से मिलकर $45, \mathrm{X}$ स्थिति उत्पन्न करता है। टर्नर सिंड्रोम वाली माताएं यह स्थिति अपनी बेटियों को नहीं दे सकतीं, अर्थात् यह स्थिति वंशानुगत नहीं होती।

लक्षण: टर्नर सिंड्रोम निम्नलिखित विशेषताओं से पहचाना जाता है - छोटा कद, वेब्ड गर्दन (अर्थात् गर्दन की त्वचा असामान्य रूप से ढीली होती है और कई सेंटीमीटर तक खींची जा सकती है), छोटे स्तन, नीचे

चित्र 8.4: टर्नर सिंड्रोम सेट कान (अर्थात् कान सामान्य स्थिति से नीचे स्थित होते हैं), सूजे हुए हाथ और पैर। इसके अतिरिक्त, अंडाशय अविकसित होते हैं और मासिक धर्म सामान्यतः अनुपस्थित रहता है (चित्र 8.4)।

निदान और उपचार: गर्भावस्था में गुणसूत्रीय निदान सामान्यतः एम्नियोसेंटेसिस या कोरियोनिक विलस सैंपलिंग द्वारा किया जाता है। किशोरावस्था में पहली जांच बुक्कल स्मीयर की बर्र बॉडी होती है। बर्र बॉडी की अनुपस्थिति इस स्थिति की विस्तृत जांच के लिए पहला संकेत होता है। अन्य सिंड्रोमों की भाँति, इसका कोई स्थायी इलाज नहीं है। तथापि, हार्मोन एंड्रोजन और एस्ट्रोजन के नियंत्रित प्रशासन द्वारा वृद्धि और अंडाशय की कार्यप्रणाली को बल दिया जा सकता है।

बॉक्स 1

सिंड्रोम वाले प्रसिद्ध लोग

1. इसाबेल स्प्रिंगमूल डाउन सिंड्रोम वाली एक प्रसिद्ध फैशन डिज़ाइनर हैं। यह उपलब्धि हासिल करना आसान नहीं था क्योंकि कई विश्वविद्यालयों ने उन्हें फैशन डिज़ाइन पढ़ने के लिए आवेदन स्वीकार नहीं किया। लेकिन उसने दृढ़ता दिखाई और अब 19 वर्षीय अत्यंत प्रतिभाशाली व्यक्ति ने लंदन, रोम और मैक्सिको में अपने काम को प्रदर्शित किया है।

2. यह आमतौर पर माना जाता है कि प्रसिद्ध अमेरिकी राष्ट्रपति, छह फुट दो इंच लंबे, श्री जॉर्ज वॉशिंगटन को क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम था। उनके कोई बच्चे नहीं थे और उन्होंने बाद में दो बच्चों को गोद लिया।

3. लॉरेन फोस्टर, एक दक्षिण अफ्रीकी मॉडल, पुरुष के रूप में जन्मी थीं और XXY क्लाइनफेल्टर स्थिति का निदान हुआ था। हालांकि, लॉरेन ने खुद को स्त्री लक्षणों के साथ पहचानना चुना और अपने किशोरावस्था में पूर्ण महिला फ़ीनोटाइप में संक्रमण किया। लॉरेन एक सफल मॉडल बन गई और वोग पत्रिका में दिखाई दी। उसने मिस साउथ अफ्रीका प्रतियोगिता में भाग लेना चाहा लेकिन अयोग्य घोषित कर दी गई।

4. हॉलीवुड टीवी, फिल्म और स्टेज अभिनेत्री लिंडा हंट का निदान टर्नर सिंड्रोम हुआ था। लिंडा ने अपने करियर की शुरुआत एक गायक के रूप में की और पोपाये फिल्म संस्करण के साथ हॉलीवुड में डेब्यू किया। लिंडा ने 13 पुरस्कार जीते हैं जिनमें 2012 का टीन चॉइस अवॉर्ड और 1984 का ऑस्कर अवॉर्ड बेस्ट सपोर्टिंग एक्ट्रेस शामिल है।

5. डॉ. कैथरीन वार्ड मेलवर अमेरिका में एक प्रसिद्ध मेडिकल जेनेटिक्स डॉक्टर हैं। 4 फुट और 8 इंच लंबी, डॉ. मेलवर का निदान सात वर्ष की आयु में टर्नर सिंड्रोम हुआ था। डॉ. मेलवर ने चीन से 4 वर्षीय टर्नर सिंड्रोम वाली एक बच्ची ज़ोई को गोद लिया।

8.2 एकल-जीन विकार और वंशावली मानचित्रण (सिस्टिक फाइब्रोसिस, सिकल सेल एनीमिया, हीमोफीलिया, रंग अंधापन, ADA)

एकल-जीन रोग एकल जीन में त्रुटि के कारण होता है। वर्तमान अनुमान के अनुसार 10,000 से अधिक मानव रोग एकल-जीन माने जाते हैं जो विश्व स्तर पर लाखों व्यक्तियों को प्रभावित करते हैं। रोग की प्रकृति, इसके लक्षण और लक्षण संशोधित या दोषपूर्ण जीन द्वारा किए गए कार्यों पर निर्भर करते हैं। ये रोग मेंडल के नियमों के अनुसार वंशानुगत होते हैं। कुछ मामलों में उत्परिवर्तन स्वतः हो सकता है और हमें पिछला पारिवारिक इतिहास नहीं मिलेगा। एक जीन में एकल उत्परिवर्तन विशिष्ट रोग जैसे सिकल सेल एनीमिया का कारण बन सकता है या एक ही जीन में उत्परिवर्तन के कई प्रकार हो सकते हैं और एक ही रोग उत्पन्न करते हैं जैसे सिस्टिक फाइब्रोसिस (एक जीन में 200 से अधिक विभिन्न प्रकार के उत्परिवर्तन हो सकते हैं)।

एकल-जीन या एकल-जीन रोगों को निम्नलिखित श्रेणियों में वर्गीकृत किया जा सकता है जैसा कि वंशानुगत प्रतिरूप के अनुसार है:

• ऑटोसोमल रिसेसिव
• ऑटोसोमल डॉमिनेंट
• एक्स-लिंक्ड रिसेसिव
• एक्स-लिंक्ड डॉमिनेंट

वंशानुगत आनुवंशिक रोग के निदान के लिए वंशावली विश्लेषण की अवधारणा को समझना होता है। वंशावली विश्लेषण वह प्रक्रिया है जिसमें पारिवारिक वृक्ष के रूप में प्रदर्शित जानकारी की व्याख्या की जाती है। यदि एक परिवार में एक से अधिक व्यक्ति रोग से संबंधित हैं तो वंशावली विश्लेषण किया जा सकता है। वंशावली के विभिन्न पहलुओं को दर्शाने के लिए विशिष्ट प्रतीकों का उपयोग किया जाता है जैसा कि (चित्र 8.5) में दिखाया गया है।

ऑटोसोमल रिसेसिव विकार

शब्द ‘रिसेसिव’ दर्शाता है कि लक्षण और उससे जुड़े विकार को प्रकट करने के लिए जीन की 2 प्रतियों की आवश्यकता होती है, विशेषकर जब जीन उत्परिवर्तित हो। इन दो प्रतियों में से एक जीन पिता से और एक माता से प्राप्त होता है। यदि कोई व्यक्ति एक दोषपूर्ण रिसेसिव और एक सामान्य रिसेसिव जीन लेता है, तो वह वाहक होगा लेकिन रोग विकसित नहीं करेगा। सांख्यिकीय अनुमान के आधार पर यह अनुमान लगाया गया है कि प्रत्येक मानव लगभग 5 या अधिक दोषपूर्ण रिसेसिव जीन लेता है जो एक जननिक रोग का कारण बन सकते हैं। रिसेसिव विकार का रोगी फ़ीनोटाइप रिसेसिव एलील की समजीनता के कारण होता है और अप्रभावित फ़ीनोटाइक अभिव्यक्ति संगत प्रभावी एलील के कारण होती है। इसे सिकल सेल एनीमिया के उदाहरण से समझाया जा सकता है जो एक ऑटोसोमल रिसेसिव रोग है। सिकल सेल रोग क्रोमोसोम 11 पर पाए जाने वाले हीमोग्लोबिन- $\beta$ जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है। इससे एक दोषपूर्ण हीमोग्लोबिन $(\mathrm{Hb})$ बनता है। ऑक्सीजन छोड़ने के बाद ये दोषपूर्ण $\mathrm{Hb}$ अणु एक साथ समूहित होकर छड़ जैसी संरचनाएं बनाते हैं।

लाल रक्त कोशिकाएं कठोर हो जाती हैं और सिकल आकार ग्रहण कर लेती हैं (चित्र 8.6)।

चित्र 8.6: सिकल सेल रोग की स्थिति में परिधीय रक्त में लाल रक्त कोशिकाओं की सिकलिंग दिखाई गई है

सिकल सेल एनीमिया एक ऐसे एलील द्वारा निर्धारित होता है जिसे हम $\mathrm{s}$ नाम दे सकते हैं और सामान्य अवस्था को $\mathrm{S}$ द्वारा। रोग से पीड़ित व्यक्ति का जीनोटाइप $\mathrm{s} / \mathrm{s}$ होगा और असरहीन व्यक्ति या तो $\mathrm{S} / \mathrm{S}$ या $\mathrm{S} / \mathrm{s}$ होगा। हम इस रोग का एक अनुमानित वंशावली चित्र इस प्रकार बना सकते हैं यह मानते हुए कि दोनों माता-पिता वाहक हैं (S/s) (चित्र 8.7):

सिकल सेल एनीमिया विशेष रूप से उन लोगों में सामान्य है जिनके पूर्वज उप-सहारा अफ्रीका, दक्षिण अमेरिका, क्यूबा, मध्य अमेरिका, सऊदी अरब, भारत और भूमध्यसागरीय देशों से आए हैं। भारत में यह मध्य भारत के दक्कन पठार के लोगों में सामान्य है, केरल और तमिलनाडु के उत्तर में एक छोटा केंद्र भी है।

अन्य ऑटोसोमल रिसेसिव रोगों में सिस्टिक फाइब्रोसिस, टे-सैक्स रोग और फेनिलकेटोनूरिया शामिल हैं। सिस्टिक फाइब्रोसिस वाले व्यक्ति असामान्य रूप से गाढ़ा और चिपचिपा बलगम बनाते हैं जो विभिन्न अंगों, विशेषकर फेफड़ों को नुकसान पहुंचा सकता है और इससे पुरानी संक्रमण हो सकते हैं। टे-सैक्स रोग हेक्सोसामिनिडेस A नामक एंजाइम की अनुपस्थिति के कारण होता है जिससे तंत्रिका कोशिकाओं में वसा युक्त पदार्थ का संचय होता है और विशेष रूप से मस्तिष्क प्रभावित होता है। यह एक घातक रोग है जो बचपन में प्रकट होता है। यूरोपीय अशकेनाज़ी यहूदी मूल के व्यक्तियों में से 27 में से एक व्यक्ति टे-सैक्स जीन वाहक होता है। फेनिलकेटोनूरिया फेनिलएलानीन हाइड्रॉक्सिलेज जीन में उत्परिवर्तन के कारण होता है जिससे रक्त में फेनिलएलानीन की मात्रा बढ़ जाती है।

चित्र 8.7: सिकल सेल एनीमिया रोग के वंशानुक्रम को दर्शाता क्रॉस

ऑटोसोमल प्रमुख विकार

इस प्रकार के वंशानुक्रम में सामान्य एलील रिसेसिव होता है और असामान्य एलील प्रमुख होता है। एक दुर्लभ ऑटोसोमल प्रमुख विकार एकॉन्ड्रोप्लेशिया को उदाहरण के रूप में लिया जा सकता है जो प्रभावित व्यक्तियों में बौनापन के एक प्रकार का कारण बनता है (चित्र 8.8)।

इस स्थिति में सामान्य लोगों का जीनोटाइप d/d होता है, हल्की बीमारी वाले प्रभावित व्यक्ति का D/d होता है और गंभीर रूप से प्रभावित का D/D जो अक्सर घातक होता है। इसलिए अकंड्रोप्लेशिया के अधिकांश जीवित मामले विषमजात (heterozygotes) होते हैं।

हंटिंगटन रोग एक और उदाहरण है एक दुर्लभ ऑटोसोमल प्रमुख विकार का जो तंत्रिका तंत्र को प्रभावित करता है।

X-लिंक्ड रिसेसिव विकार

X-लिंक्ड रिसेसिव वंशानुक्रम में माता (XX) के एक X गुणसूत्र पर प्रभावित जीन रहता है, जिससे वह वाहक (carrier) बन जाती है और आमतौर पर केवल पुरुष (XY) ही इस विकार से प्रभावित होते हैं (चित्र 8.9)। संतान में पुरुष अपने पुत्रों को Y गुणसूत्र देते हैं और अपनी पुत्रियों को X गुणसूत्र। इसलिए एक प्रभावित पुरुष अपने पुत्रों को यह विकार नहीं देगा, लेकिन उसकी सभी पुत्रियाँ वाहक बनेंगी।

कुछ X-लिंक्ड रिसेसिव विकारों के उदाहरण हैं: हीमोफीलिया और ड्यूशेन मस्कुलर डिस्ट्रॉफी। हीमोफीलिया एक रक्तस्राव विकार है।

अनुवादित हिंदी अध्याय-08-जननिक-विकार.md खंड 14:

चित्र 8.8 सौजन्य: https:/www.shutterstock.com/image-vector/dwarfism-257159986

चित्र 8.9: एक X-सहलग्न विकार का वंशानुक्रम

रक्तस्राव कारक VIII जीन (प्रकार A) या कारक IX जीन (प्रकार B) में उत्परिवर्तन। रक्तस्राव कारक जीनों में उत्परिवर्तन के परिणामस्वरूप कारक VIII या IX का असामान्य संस्करण बनता है, या इनमें से किसी एक प्रोटीन की मात्रा घट जाती है। यह बदला हुआ या अनुपस्थित स्राव कारक रक्त का थक्का बनाने की प्रक्रिया को प्रभावी रूप से पूरा नहीं कर पाता, जिससे स्वतः रक्तस्राव होता है या रक्त बहने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है। ड्यूशेन मांसपेशी अपवाद (DMD) डिस्ट्रोफिन जीन के उत्परिवर्तन से उत्पन्न होता है, जिससे डिस्ट्रोफिन की मात्रा घट जाती है या यह पूरी तरह अनुपस्थित हो जाता है, या फिर एक असामान्य प्रोटीन बनता है। डिस्ट्रोफिन की असामान्यता या कमी से मांसपेशियों का अपवाद या अपघटन होता है, जिससे वे अधिक नाजुक और कमजोर हो जाती हैं।

X-सहलग्न प्रभावी विकार

इस प्रकार के वंशानुक्रम में प्रभावित पुरुष अपना उत्परिवर्तित प्रभावी जीन अपनी सभी पुत्रियों को देते हैं, लेकिन किसी भी पुत्र को नहीं (चित्र 8.10a)। यदि प्रभावित महिला का विवाह अप्रभावित पुरुष से हो, तो इस स्थिति को उनके आधे पुत्रों और पुत्रियों को प्राप्त होती है (चित्र 8.10b)। इस प्रकार के विकारों के उदाहरण हैं—हाइपोफॉस्फेटेमिया (एक प्रकार का विटामिन-D-प्रतिरोधी रिकेट्स) और अल्पोर्ट सिंड्रोम, जिसमें प्रगतिशील बहरापन और गुर्दे की बीमारी होती है।

X-क्रोमोसोम से जुड़ा प्रभावी पिता

चित्र 8.10 X-क्रोमोसोम से जुड़े प्रभावी विकार का वंशानुक्रम (a) प्रभावित पिता के माध्यम से और (b) प्रभावित माता के माध्यम से

8.3 बहुजीन विकार (उच्च रक्तचाप, कोरोनरी हृद रोग और मधुमेह)

बहुजीन विकार एक से अधिक जीनों की त्रुटि या संयुक्त क्रिया के कारण होता है। उच्च रक्तचाप, कोरोनरी हृद रोग और मधुमेह इसके शास्त्रीय उदाहरण हैं। रोगजनन के दौरान इन बीमारियों की अभिव्यक्ति कई जीनों की एक साथ भागीदारी पर निर्भर करती है; इसलिए इन्हें एकल-जीन (मोनोजीनिक) रोगों के रूप में समझाया नहीं जा सकता।

मधुमेह बहुजीन रोग का एक महत्वपूर्ण उदाहरण है। यह विकारों का एक विषमसमूह है जिसे निरंतर उच्च रक्तशर्करा स्तर या हाइपरग्लाइसीमिया से विशेषता प्राप्त है। मधुमेह के दो सबसे सामान्य रूप हैं: टाइप 1 मधुमेह (T1D, पहले इंसुलिन-निर्भर मधुमेह या IDDM के नाम से जाना जाता था) और टाइप 2 मधुमेह (T2D, पहले गैर-इंसुलिन-निर्भर मधुमेह या NIDDM के नाम से जाना जाता था)। मधुमेह भारत में सबसे सामान्य गैर-संक्रामक रोगों में से एक है जिससे वर्तमान में 62 मिलियन से अधिक व्यक्ति पीड़ित हैं। वर्ष 2000 में भारत 31.7 मिलियन मामलों के साथ मधुमेह के सर्वाधिक मामलों वाला देश बन गया, जिसके बाद चीन (20.8 मिलियन) और संयुक्त राज्य अमेरिका (17.7 मिलियन) का स्थान था। मधुमेह के प्रसार के दुनिया में दोगुना होने की भविष्यवाणी की गई है, 2000 में 171 मिलियन से बढ़कर 2030 में 366 मिलियन हो जाएगा, जिसमें भारत में अधिकतम वृद्धि होगी। भारत में मधुमेह के कारण बहुआयामी हैं जिनमें जीन वातावरणीय प्रभावों और जीवनशैली के साथ-साथ जीन कारक शामिल हैं। जीवनस्तर में वृद्धि के साथ भोजन की आदतों में बदलाव और फास्ट फूड की बढ़ती खपत के साथ-साथ नियमित व्यायाम में कमी हमारे देश में इस रोग की उच्च घटना के लिए उत्तरदायी हो सकती है। टाइप I मधुमेह प्रतिरक्षात्मक असामान्यता के कारण अग्न्याशय की बीटा कोशिकाओं के विनाश से होता है। यह प्रकार सभी मधुमेह के मामलों में लगभग $10 %$ का निर्माण करता है। इन मामलों के लिए जीवनभर इंसुलिन इंजेक्शन के साथ उपचार की आवश्यकता होती है। टाइप 2 मधुमेह रोग का सबसे सामान्य रूप है और यह लगभग $90 %$ मामलों का प्रतिनिधित्व करता है। यह अग्न्याशय की बीटा कोशिकाओं से दोषपूर्ण इंसुलिन स्राव और साथ ही परिधीय इंसुलिन प्रतिरोध के कारण होता है। इंसुलिन ऊर्जा उत्पन्न करने और कोशिका कार्य को बनाए रखने के लिए रक्त से कोशिकाओं जैसे पेशी कोशिकाओं के अंदर ग्लूकोज़ के परिवहन के लिए आवश्यक होता है। इंसुलिन प्रतिरोध के मामले में इंसुलिन की उपस्थिति पेशी और अन्य परिधीय ऊतकों द्वारा ग्लूकोज़ के कोशिकीय अपटेक और उपयोग को आरंभ करने में विफल रहती है जिससे रक्त में ग्लूकोज़ का अधिक संचय होता है। सामान्यतः टाइप 2 मधुमेह को आहार को नियंत्रित करने, व्यायाम और मौखिक औषधियों या अन्य तैयारियों द्वारा प्रबंधित किया जाता है जो रक्तशर्करा स्तर को कम कर सकती हैं। ऐसे एजेंट जो रक्तशर्करा स्तर को कम कर सकते हैं उन्हें हाइपोग्लाइसेमिक एजेंट या औषधियाँ कहा जाता है।

हाइपरटेंशन या रक्तचाप में लगातार वृद्धि गुर्दे, हृदय और मस्तिष्क से संबंधित स्ट्रोक के लिए एक प्रमुख जोखिम कारक है। यह वैश्विक मृत्यु और बीमारी का प्रमुख कारण है। वर्षों से इस रोग के बारे में हमारी समझ में सुधार हुआ है। वयस्कों के लिए 2017 की अमेरिकन कॉलेज ऑफ कार्डियोलॉजी की वर्तमान गाइडलाइन के अनुसार सामान्य रक्तचाप (BP) < 120 (सिस्टोलिक) /<80 (डायस्टोलिक) mm Hg है; बढ़ा हुआ BP 120-129/<80 mm Hg; हाइपरटेंशन स्टेज 1 130-139 या 80-89 mm Hg है, और हाइपरटेंशन स्टेज 2 ≥ 140 या ≥ 90 mm Hg है। डॉक्टर अब मोटापे में कमी, नियमित व्यायाम और जीवनशैली में सुधार के साथ रक्तचाप के कड़े नियंत्रण की सलाह देते हैं। हाइपरटेंशन के मामलों को दो मुख्य प्रकारों में बांटा जा सकता है। लगभग 95% व्यक्तियों में हाइपरटेंशन का कारण अज्ञात होता है और उन्हें आवश्यक या प्राथमिक हाइपरटेंशन कहा जाता है। जब कोई कारण पाया जा सकता है तो इसे द्वितीयक हाइपरटेंशन कहा जाता है।

सामान्य हृदय और धमनी

पट्टिका जमाव के साथ धमनी[^1]

कोरोनरी हार्ट डिजीज (CHD) भी विश्वभर मोर्बिडिटी और मोर्टेलिटी का एक महत्वपूर्ण कारण है। उच्च रक्तचाप और मधुमेह दोनों इस रोग के लिए महत्वपूर्ण जोखिम कारक हैं। CHD तब विकसित होती है जब हृदय की पेशियों को रक्त आपूर्ति करने वाली कोरोनरी धमनी की दीवार पर धीरे-धीरे वसायुक्त पदार्थ जमता है (चित्र 8.11)। धमनी की दीवार पर इस वसायुक्त पदार्थ के संचय को एथेरोस्क्लेरोसिस कहा जाता है। एथेरोस्क्लेरोसिस के कारण कोरोनरी धमनी संकुचित हो जाती है और वह हृदय की पेशियों को निरंतर गतिविधि के लिए आवश्यक ऑक्सीजन युक्त रक्त नहीं पहुँचा पाती। रक्त आपूर्ति में इस कमी की प्रक्रिया को इस्कीमिया कहा जाता है। इसीलिए पहले कोरोनरी हार्ट डिजीज को इस्कीमिक हार्ट डिजीज कहा जाता था।

8.3.1 माइटोकॉन्ड्रियल वंशानुक्रम और रोग

जैसा कि आपने पहले पढ़ा है, माइटोकॉन्ड्रिया कोशिका के साइटोप्लाज्म में मौजूद ऑर्गेनेल होते हैं जो सभी कोशिकीय गतिविधियों के लिए ऊर्जा उत्पादन के प्राथमिक उत्तरदायी होते हैं। माइटोकॉन्ड्रिया ATP (एडेनोसिन ट्राइफॉस्फेट) के द्वारा ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। ATP उत्पादन विभिन्न एंजाइमों की विशिष्ट अंतःक्रिया के तहत एक श्रृंखला में अच्छी तरह नियंत्रित रासायनिक अभिक्रियाओं पर निर्भर करता है। माइटोकॉन्ड्रिया में ऐसे जीन होते हैं जो इन महत्वपूर्ण एंजाइमों की जानकारी या कोड रखते हैं। इन जीनों में कोई दोष या उत्परिवर्तन इन पर असर डाल सकता है

चित्र 8.12: एक ऐसे परिवार में माइटोकॉन्ड्रियल वंशानुक्रम को दर्शाता आरेख जिसमें माइटोकॉन्ड्रियल जीन दोषपूर्ण (उत्परिवर्तित) है

एटीपी उत्पादन और कोशिकीय कार्य। विभिन्न कोशिका प्रकारों में माइटोकॉन्ड्रिया की संख्या परिवर्तनीय होती है। मस्तिष्क, हृदय, गुर्दे, पेशी और यकृत जैसे अंगों की कोशिकाएँ जो चयापचय की दृष्टि से अत्यधिक सक्रिय हैं, को निरंतर उच्च ऊर्जा आपूर्ति की आवश्यकता होती है। इन कोशिकाओं में बड़ी संख्या में माइटोकॉन्ड्रिया होते हैं। यदि माइटोकॉन्ड्रियल जीन में कोई दोष हो और सभी माइटोकॉन्ड्रिया प्रभावित हों तो व्यक्ति के जीवित रहना संभव नहीं होगा। इसलिए, माइटोकॉन्ड्रियल जीन दोष के कारण होने वाली मानव बीमारी में लक्षण और रोग की गंभीरता कोशिकाओं में सामान्य और असामान्य माइटोकॉन्ड्रिया के अनुपात पर निर्भर करती है।

माइटोकॉन्ड्रिया वह कोशिकांग हैं जिसमें वृत्ताकार रूप में डीएनए होता है, और जानवरों में यह केवल एकमात्र कोशिकांग है जो केवल नाभिक के अतिरिक्त डीएनए और जीन रखता है। शुक्राणु में माइटोकॉन्ड्रिया और माइटोकॉन्ड्रियल जीन की संख्या बहुत कम होती है। इसलिए संतान में माइटोकॉन्ड्रियल जीन माता से प्राप्त होते हैं। इस प्रकार माइटोकॉन्ड्रियल जीन दोष वाला पिता अपनी संतान को यह रोग नहीं दे सकता है। माइटोकॉन्ड्रियल वंशानुक्रम की अवधारणा को चित्र 8.12 में समझाया गया है।

सारांश

• हप्लॉइड कोशिकाओं में केवल एक प्रति गुणसूत्र होता है जबकि डिप्लॉइड कोशिकाओं में एक ही गुणसूत्र की दो प्रतियाँ होती हैं।

• कोई भी विचलन जहाँ एक या कुछ गुणसूत्र या तो अनुपस्थित होते हैं या कई प्रतियों में उपस्थित होते हैं, उसे ऐन्युप्लॉइडी कहा जाता है।

• बहुगुणसूत्रता (पॉलीप्लॉइडी) की स्थिति में, गुणसूत्रों का पूरा समुच्चय गुणित होता है।

• एक सिंड्रोम लक्षणों या चिन्हों का एक विशिष्ट समूह होता है जो किसी विशेष रोग की ओर संकेत करता है, जबकि रोग एक व्यापक शब्द है जो आंतरिक या बाहरी कारकों के प्रति असामान्य शारीरिक प्रतिक्रिया को दर्शाता है।

• लक्षण व्यक्तिपरक होते हैं और चिन्ह वस्तुनिष्ठ होते हैं।

• संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यताएँ विलोपन, द्विगुणन, व्युत्क्रमण और स्थानांतरण के कारण हो सकती हैं।

• डाउन सिंड्रोम वाले व्यक्तियों में गुणसूत्र 21 की एक अतिरिक्त प्रति होती है, अर्थात गुणसूत्र 21 की तीन प्रतियाँ होती हैं (ट्राइसोमी 21)।

• क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम वाले व्यक्तियों में एक अतिरिक्त X गुणसूत्र होता है (XXY) और यह केवल पुरुषों में देखा जाता है।

• टर्नर सिंड्रोम प्रभावित महिलाओं में एक X गुणसूत्र के अनुपस्थित होने के कारण उत्पन्न होता है।

• एकलजीन रोग एकल जीन में संशोधन के कारण होता है। इन्हें निम्नलिखित में वर्गीकृत किया जा सकता है: ऑटोसोमल रिसेसिव, ऑटोसोमल डॉमिनेंट, X-लिंक्ड रिसेसिव और X-लिंक्ड डॉमिनेंट।

• बहुजीन विकार एक से अधिक जीन की त्रुटि या संयुक्त क्रिया के कारण होता है।

• माइटोकॉन्ड्रियल वंशानुक्रम और रोग माइटोकॉन्ड्रिया में उपस्थित महत्वपूर्ण एंजाइमों को कोड करने वाले जीनों में त्रुटि या उत्परिवर्तन के कारण होते हैं।

• संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यताओं के चार प्रकार होते हैं: विलोपन, द्वित्व, व्युत्क्रमण और स्थानांतरण।

• डाउन सिंड्रोम त्रिसोमी 21 के कारण होता है और इसकी विशेषताएँ चन्द्रमा-समान चेहरा, बाहर निकली हुई जीभ, पेशी हाइपोटोनिया, हथेली की रेखा आदि होती हैं।

• क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम पुरुषों में एक अतिरिक्त $\mathrm{X}$ गुणसूत्र की उपस्थिति के कारण होता है और इसकी विशेषताएँ लम्बा कद, बढ़े हुए स्तन, भारी आवाज, हाइपोगोनैडिज़्म आदि होती हैं।

• टर्नर सिंड्रोम महिलाओं में एक X गुणसूत्र की अनुपस्थिति के कारण होता है और इसकी विशेषताएँ छोटा कद, जालीदार गर्दन, छोटे स्तन, मासिक धर्म का न होना आदि होती हैं।

अभ्यास

1. निम्नलिखित पदों को परिभाषित कीजिए: प्रभावी, अप्रभावी, समयुग्मज, विषमयुग्मज, फ़ीनोटाइप और जीनोटाइप।

2. डाउन सिंड्रोम की उत्पत्ति, लक्षण और उपचार का वर्णन कीजिए।

3. क्लाइनफेल्टर सिंड्रोम की उत्पत्ति, लक्षण और उपचार का वर्णन कीजिए।

4. टर्नर सिंड्रोम की उत्पत्ति, लक्षण और उपचार का वर्णन कीजिए।

5. विभिन्न संरचनात्मक गुणसूत्र असामान्यताओं का वर्णन कीजिए।