Collagen, type II, alpha 1
कोलेजन, टाइप II, अल्फा 1 (प्राथमिक ऑस्टियोआर्थराइटिस, स्पॉन्डिलोइपिफिसल डिस्प्लासिया, जन्मजात), जिसे COL2A1 के रूप में भी जाना जाता है, एक मानव जीन है जो टाइप II कोलेजन की प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखला के उत्पादन के लिए निर्देश प्रदान करता है। कार्य यह जीन टाइप II कोलेजन की अल्फा-1 श्रृंखला को कूटबद्ध करता है, जो उपास्थि में पाया जाने वाला एक फाइब्रिलर कोलेजन और आंख का कांच का हास्य है। इस जीन में उत्परिवर्तन अकॉन्ड्रोजेनेसिस, चॉन्ड्रोडिस्प्लासिया, प्रारंभिक शुरुआत पारिवारिक ऑस्टियोआर्थराइटिस, एस. ई. डी. जन्मजात, लैंगर-साल्डिनो अकॉन्ड्रोजेनेसिस, नीस्ट डिस्प्लासिया, स्टिकलर सिंड्रोम प्रकार I, और स्पॉन्डिलोएपिमेटाफिसल डिस्प्लासिया स्ट्रूडविक प्रकार से जुड़े हैं। इसके अलावा, कोंड्रोकैलसिन के प्रसंस्करण में दोष, एक कैल्शियम बाइंडिंग प्रोटीन जो इस कोलेजन अणु का सी-प्रोपेप्टाइड है, भी कोंड्रोडिस्प्लासिया से जुड़े हैं। इस जीन के लिए दो प्रतिलेखों की पहचान की गई है। टाइप II कोलेजन, जो संयोजी ऊतकों में संरचना और ताकत जोड़ता है, मुख्य रूप से उपास्थि में पाया जाता है, जेली जैसा पदार्थ जो नेत्रगोलक (कांच), आंतरिक कान और रीढ़ में कशेरुका (न्यूक्लियस पलपोसस) के बीच डिस्क के केंद्र भाग को भरता है। तीन प्रो-अल्फा1 (II) श्रृंखलाएँ एक साथ मुड़कर एक ट्रिपल-स्ट्रैंडेड, रोपेलिक प्रोकॉलेजन अणु बनाती हैं। इन प्रोकोलेजन अणुओं को कोशिका में एंजाइमों द्वारा संसाधित किया जाना चाहिए। एक बार जब इन अणुओं को संसाधित किया जाता है, तो वे कोशिका को छोड़ देते हैं और खुद को लंबे, पतले तंतुओं में व्यवस्थित करते हैं जो कोशिकाओं के आसपास के स्थानों में एक दूसरे से क्रॉस-लिंक करते हैं। क्रॉस-लिंकेज के परिणामस्वरूप बहुत मजबूत परिपक्व प्रकार II कोलेजन फाइबर का निर्माण होता है। COL2A1 जीन गुणसूत्र 12 की लंबी (q) भुजा पर स्थिति 13.11 और 13.2 के बीच, आधार जोड़ी 46,653,017 से आधार जोड़ी 46,684,527 तक स्थित है। संबंधित स्थितियाँ एकॉन्ड्रोजेनेसिस प्रकार 2: COL2A1 जीन में कई प्रकार के उत्परिवर्तन एकॉन्ड्रोजेनेसिस, प्रकार 2 के लिए जिम्मेदार हैं। इन उत्परिवर्तनों में COL2A1 जीन के लापता टुकड़े, अमीनो एसिड बिल्डिंग-ब्लॉक ग्लाइसिन का प्रतिस्थापन किसी अन्य अमीनो एसिड के साथ, या ऐसे परिवर्तन शामिल हो सकते हैं जो प्रोटीन के महत्वपूर्ण हिस्सों को छोड़ देते हैं। ये सभी उत्परिवर्तन परिपक्व प्रकार II कोलेजन के सामान्य उत्पादन को रोकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप टाइप II कोलेजन से भरपूर ऊतकों को प्रभावित करके अकॉन्ड्रोजेनेसिस, टाइप 2 होता है। प्लैटिस्पॉन्डिलिक घातक कंकाल डिस्प्लेसिया, टॉरेंस प्रकारः प्लैटिस्पॉन्डिलिक घातक कंकाल डिस्प्लेसिया, टॉरेंस प्रकार वाले लोगों में COL2A1 जीन में 10 से कम उत्परिवर्तनों की पहचान की गई है। इनमें से अधिकांश उत्परिवर्तन प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखला में एक एकल प्रोटीन निर्माण खंड (एमिनो एसिड) को बदल देते हैं। ये COL2A1 उत्परिवर्तन प्रो-अल्फा1 (II) श्रृंखला के एक असामान्य संस्करण के उत्पादन की ओर ले जाते हैं जिसे टाइप II कोलेजन फाइबर में शामिल नहीं किया जा सकता है। नतीजतन, कोशिकाएं टाइप II कोलेजन की कम मात्रा बनाती हैं। कोलेजन अणु बनाने के बजाय, असामान्य प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखलाएं उपास्थि कोशिकाओं (कोंड्रोसाइट्स) में बनती हैं। ये परिवर्तन सामान्य हड्डी के विकास को बाधित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप छोटी भुजाएँ और पैर, एक छोटी छाती, चपटी कशेरुका, और छोटी उंगलियाँ और पैर की उंगलियाँ जैसी कंकाल संबंधी असामान्यताएँ होती हैं। हाइपोकॉन्ड्रोजेनेसिसः COL2A1 जीन में कई अलग-अलग प्रकार के उत्परिवर्तन हाइपोकॉन्ड्रोजेनेसिस के लिए जिम्मेदार हैं। इन उत्परिवर्तनों में COL2A1 जीन के लापता टुकड़े, एक अन्य अमीनो एसिड के साथ बिल्डिंग-ब्लॉक अमीनो एसिड ग्लाइसिन का प्रतिस्थापन, या प्रोटीन के महत्वपूर्ण हिस्सों को छोड़ने वाले परिवर्तन शामिल हो सकते हैं। ये सभी परिवर्तन परिपक्व ट्रिपल-स्ट्रैंडेड टाइप II कोलेजन अणुओं के गठन में हस्तक्षेप करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप टाइप II कोलेजन से भरपूर ऊतकों को प्रभावित करके इस प्रकार के हाइपोकॉन्ड्रोजेनेसिस होते हैं। नीस्ट डिस्प्लेसियाः नीस्ट डिस्प्लेसिया के लिए जिम्मेदार अधिकांश उत्परिवर्तन कोशिका में असामान्य रूप से छोटी प्रो-अल्फा 1 (II) कोलेजन श्रृंखलाओं का उत्पादन करते हैं। ये छोटी श्रृंखलाएँ लंबी, सामान्य लंबाई वाली कोलेजन श्रृंखलाओं के साथ जुड़ती हैं। परिणामस्वरूप असामान्य प्रकार II कोलेजन अणु सामान्य से छोटे होते हैं, जिससे नीस्ट डिस्प्लेसिया के संकेत और लक्षण होते हैं। स्पॉन्डिलोएपिमेटाफाइसल डिस्प्लासिया, स्ट्रूडविक प्रकारः सीओएल2ए1 जीन में आज तक के सभी उत्परिवर्तन प्रकार II कोलेजन की प्रो-अल्फा1 (II) श्रृंखला में एक एमिनो एसिड स्विच का कारण बनते हैं; विशेष रूप से, एमिनो एसिड ग्लाइसिन को एक अलग एमिनो एसिड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इस श्रृंखला में ग्लाइसिन के लिए एक अन्य अमीनो एसिड का प्रतिस्थापन स्थिर, ट्रिपल-स्ट्रैंडेड, रोपेलिक कोलेजन अणुओं के गठन को रोकता है। इसके परिणामस्वरूप टाइप II कोलेजन से भरपूर ऊतकों को प्रभावित करके स्पॉन्डिलोइपिमेटाफाइसल डिस्प्लेसिया, स्ट्रूडविक प्रकार होता है। स्पॉन्डिलोइपिफिसल डिस्प्लासिया कॉन्जेनिटाः स्पॉन्डिलोइपिमेटाफिसल डिस्प्लासिया कॉन्जेनिटा COL2A1 जीन में कई प्रकार के उत्परिवर्तन के कारण हो सकता है। इन उत्परिवर्तनों के परिणामस्वरूप प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखला में एक अमीनो एसिड का गलत प्रतिस्थापन या एक असामान्य रूप से छोटी प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखला का उत्पादन हो सकता है। ये सभी परिवर्तन परिपक्व ट्रिपल-स्ट्रैंडेड टाइप II कोलेजन अणुओं के गठन में हस्तक्षेप करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप टाइप II कोलेजन से भरपूर ऊतकों को प्रभावित करके इस प्रकार के स्पॉन्डिलोइपिमेटाफिसल डिस्प्लासिया कॉन्जेनिटा होता है। स्पॉन्डिलोपेरिफेरल डिस्प्लेसियाः उत्परिवर्तन जो स्पॉन्डिलोपेरिफेरल डिस्प्लेसिया का कारण बनते हैं, एक असामान्य रूप से छोटी प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखला का उत्पादन करते हैं जिसे टाइप II कोलेजन फाइबर में शामिल नहीं किया जा सकता है। नतीजतन, कोशिकाएं टाइप II कोलेजन की कम मात्रा बनाती हैं। कोलेजन अणु बनाने के बजाय, असामान्य प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखलाएं उपास्थि कोशिकाओं (कोंड्रोसाइट्स) में बनती हैं। ये परिवर्तन सामान्य हड्डी के विकास को बाधित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप कशेरुका चपटी हो जाती है, छोटी उंगलियां और पैर की उंगलियां, और स्पॉन्डिलोपेरिफेरल डिस्प्लेसिया की अन्य विशेषताएं होती हैं। स्टिकलर सिंड्रोमः COL2A1 जीन में कई उत्परिवर्तनों के परिणामस्वरूप एक असामान्य रूप से छोटे प्रोटीन का उत्पादन होता है जिसे टाइप II कोलेजन फाइबर में शामिल नहीं किया जा सकता है। COL2A1 में अधिकांश उत्परिवर्तन जो स्टिकलर सिंड्रोम का कारण बनते हैं, हालांकि, जीन की एक प्रति में समय से पहले रुकने का संकेत होता है। इस वजह से, कोशिकाएं प्रो-अल्फा 1 (II) कोलेजन श्रृंखलाओं की सामान्य मात्रा का केवल आधा उत्पादन करती हैं। इस कमी के परिणामस्वरूप उपास्थि में टाइप II कोलेजन का कम उत्पादन होता है, जिससे स्टिकलर सिंड्रोम, COL2A1 के लक्षण पैदा होते हैं। COL2A1 जीन की विविधताओं से बढ़े हुए जोखिम के साथ अन्य विकारः COL2A1 जीन में भिन्नता कुछ लोगों में ऑस्टियोआर्थराइटिस (OA), जो संयुक्त उपास्थि की एक अपक्षयी बीमारी है, के विकास के जोखिम को बढ़ा सकती है। इस जीन में भिन्नताओं के परिणामस्वरूप प्रकार II कोलेजन की प्रो-अल्फा 1 (II) श्रृंखला में अमीनो एसिड में परिवर्तन होता है। ऐसा माना जाता है कि जोड़ों के कोलेजन तंतुओं में ये परिवर्तन संयुक्त उपास्थि के खराब होने में भूमिका निभाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ऑस्टियोआर्थराइटिस के संकेत और लक्षण दिखाई देते हैं। संदर्भ आगे पढ़ने के लिए बाहरी लिंक जेनेटिक्स होम में स्टिकलर सिंड्रोम COL2A1 पर जीनरिव्यू/NCBI/NIH/UW प्रविष्टि संदर्भ छोटे विलोपन दोष न्यूक्लियोटाइड प्रतिस्थापन COL2A1 जीनकार्ड की परिभाषा