מוטציות כרומוזומליות

ישנם שני סוגים עיקריים של מוטציות כרומוזום: מספריים מוטציות כרומוזומליות ומוטציות כרומוזומליות מבניות.בתורו, את המוטציות המספריות מחולקות aneuploidy, כאשר המוטציות באות לידי ביטוי באובדן או מראית העין של הכרומוזומים נוסף אחת או יותר, polyploidy, כאשר מספר גדל והולך של קבוצות הפלואידים של הכרומוזומים.ההפסד של אחד הכרומוזומים נקרא מונוזומיה, והופעתו של כרומוזום נוסף בכל זוג כרומוזומים - trisomy.מוטציות כרומוזומליות מבניות מיוצגות על ידי טרנסלוקציות, מחיקות, תוספות, היפוךיות, טבעות ואיסוכרוזומים.מוטציות כרומוזומליות מספריות

Trisomy. טריסומיה היא ההופעה בקאריאוטיפ של כרומוזום נוסף.הדוגמה המפורסמת ביותר של טריזומיה היא תסמונת דאון, אשר נקרא לעיתים קרובות טריזומיה של כרומוזום 21 טריזומיה של כרומוזום תוצאה הוא 13 תסמונת Patau, כרומוזום 18 - תסמונת אדוארדס.כל אלה trisomies הם autosomal.טריזומיה אחרת על אוטוזומות אינן בת קיימא, מתות ברחם וכנראה אבדות בצורה של הפלות ספונטניות.בני קיימא הם אנשים עם כרומוזומי מין נוספים.יתר על כן, את הביטויים הקליניים של כרומוזומים נוספים X או Y יכול להיות די משמעותי.

בדרך כלל טריזומיה לנבוע הפרה של הבדלי כרומוזומים הומולוגיים במהלך anaphase של I. המיוזה כתוצאה מכך, אחד מתאי הבת להיכנס שני כרומוזומים הומולוגיים, ואת תא הבת השנייה לא מתאים אחד הכרומוזומים דו ערכי.לפעמים, לעומת זאת, trisomy יכול להיות תוצאה של הפרעה של chromatid chromatid אחות במיאוזיס II.במקרה זה, שני כרומוזומים זהים לחלוטין נופלים לתוך אחד gamete, אשר במקרה של הפריה עם הזרע הרגיל ייתן זיגוטה טריזומית.סוג זה של מוטציות כרומוזומליות המוביל טריזומיה נקראים אי-הבדלה של כרומוזומים.טריזומיה אוטוזומלית להתעורר עקב nondisjunction, נצפו בעיקר oogenesis, יצירת הזרעונים, אך nondisjunction גם יכול להיות אוטוזומים.בנוסף, כרומוזומים של כרומוזומים יכולים להתרחש בשלבים המוקדמים של ריסוק ביצית מופרית.במקרה זה, יש שיבוט של תאים מוטציה בגוף שיכול ללכוד פחות או יותר של איברים ורקמות ולפעמים לתת ביטויים קליניים דומים לאלה שנצפו trisomy רגילים.

הסיבות להפרדת הכרומוזומים אינן ברורות.עובדה ידועה של הקשר בין אי-ניתוק הכרומוזומים( במיוחד כרומוזום 21) לבין גיל האם עדיין אין פרשנות חד משמעית.

מונוזומיה .היעדר כל אוטוזום הוא ברוב המקרים שאינו עולה בקנה אחד עם התפתחות נורמלית ומוביל להפלות ספונטניות מוקדמות.למעט חריגים מעטים - מונוזומיה של מונוזומיה כרומוזום 21 עשויה להיות תוצאה של נתק הלא הכרומוזומים או הפסד כרומוזום במהלך התנועה שלה לקטבים של התא anaphase.

Aneuploidy על כרומוזומי המין. מונוזומיה של תוצאות כרומוזומי המין בגוף עם קריוטיפ XO, המהווה את הביטוי הקליני של תסמונת טרנר.ב 80% מהמקרים, X מונוזומיה כרומוזום הוא תוצאה של המיוזה של האב( לא הפרדת כרומוזומים X ו- Y).רוב XO-zygotes למות ברחם.

Trisomy על כרומוזומי המין יכולים להיות משלושה סוגים - עם קריוטיפ 47, XXY, 47, XXX ו- 47, XYY.Trisomy 47, XXY ידועה כתסמונת קלינפלטר.כ 50% של הגורם לתסמונת הוא nondisjunction כרומוזום X ב oogenesis, ה -50% הנותרים של המקרים מוסברים nondisjunction של כרומוזום X ו Y יצירת הזרעונים.כ -50% מהעוברים עם קריוטיפ כזה מופחתים.Trisomy 47, XXX הוא ברוב המכריע של המקרים תוצאה של אי התאמה של כרומוזומים ב gametogenesis של האם.לעומת זאת, Trimosia 47, XYY מתרחשת כתוצאה מהפרעות המיוזה בגאמטוגנזה של האב.הפרעה זו יכולה להתרחש רק כתוצאה nondisjunction המיוזה השנייה י טריזומיה 47, XXX ו 47, XYY להתרחש בתדירות של 1: 1000 לנשים ולגברים, בהתאמה, הם מופיעים שינויים פנוטיפי קלות יחסית, ובדרך כלל נמצא בצורת ממצאים אקראיים.

Polyploidy של .תאים polyploid להכיל משולש או מרובע קבוצה הפלואידים של כרומוזומים.אצל בני אדם, טריפלואידי נמצא לעיתים בהפלות ספונטניות, מספר מקרים של לידות חי ידועים גם הם, אך החולים מתו בחודש הראשון לחייהם.טריפלואידי יכול להיגרם על ידי הפרה של סטייה מיוטית של מערכת שלמה של כרומוזומים המיוזה של תאי מין נקבה או זכר.כתוצאה מכך, הביצית או הזרע הם דיפלואידים.כמנגנון של triploidy, האפשרות של הפריה של ביצים עם שני זרעונים נחשב גם.במקרה שבו הכרומוזומים אבהי דיפלואידי בשל triploidy מתרחש שלית ניוון פיברוזיס, שנקרא שומת hydatidiform.מוטציות של הכרומוזומים מבניים מוטציות מבני כרומוזום

עלולות להתרחש רק בתור הכרומוזומים פער תוצאה ואחריו מלווה ראוניון ידי פר של התצורה הראשונית של הכרומוזומים.מוטציות כאלה יכולות להיות מאוזנות או לא מאוזנות.כאשר מוטציות של הכרומוזומים מאוזנים שום הפסד או עודף של חומר גנטי, ולכן אין להם ביטויים פנוטיפי, למעט כאשר שניתנו גן חשוב פונקציונלי כרומוזום ידי שביר בהפסקה.באותו הרגע הנישא למוטציות כרומוזומליות מאוזנות עלולות להיוצר על ידי כרומוזום מאוזן להגדיר של גמטות, וכתוצאה מכך, עובר נובעי הפרית תא מין, סט כרומוזום יהיה גם מאוזן.עם סט של כרומוזום לא מאוזן, העובר מפתח תופעות קליניות חמורות של פתולוגיה, בדרך כלל בצורת קומפלקס של מומים מולדים.

מחיקות. מחיקה פירושה אובדן של אזור הכרומוזום.מחיקות טרמינל להתרחש כתוצאה הפסקה כרומוזום כרומוזום עצמו מתקצר, ואת שבר בדרך כלל הולך לאיבוד בתוך חלוקת התא הבא.שאר המחיקות, הנקראות interstitial, נובעות כתוצאה משתי אי-רציפויות בכרומוזום.מחיקת אזור הכרומוזום גורמת למונוזומיה לאורך האתר הזה, אשר, ככלל, הוא קטלני.הוא האמין כי המחיקה של יותר מ 2% של חומר כרומוזומלי מן הפלואידים להיות קטלנית.במקביל, כמה תסמונות המחיקה תואמות את החיים.אלה כוללים תסמונת וולף הירשהורן ותסמונת חתול-חתול.שכפול של .שכפול הוא הכפלה של חלק ה- DNA, וכן שכפול של חלק מהחומר הכרומוזומלי מעורב טרנסלוקציה עשוי להתרחש גם.מיקרואדיפליקציות יכולות גם להיות תוצאה של חוסר שוויון במעברים בכרומוזומים הומולוגיים.בדרך כלל, כפילויות אינן מובילות להופעתן של חריגות התפתחותיות מובהקות כמו מחיקות.

תרגום. טרנסלוקציה מתייחסת להעברת חומר גנטי מכרומוזום אחד לאחר.אם ההפסקות מתרחשות בו זמנית בשני כרומוזומים, והאחרונים מוחלפים על ידי החלקים החופשיים הנוצרים, אזי טרנספורמציות כאלה נקראות טרנסלוקציות גומלין.במקרה זה, הקריאוטיפ נשאר מיוצג על ידי 46 כרומוזומים, ו טרנסלוקציה ניתן לאתר רק על ידי ניתוח מפורט של הכרומוזומים.תרגומים הדדיים הם בדרך כלל לא מלווה ביטוי פנוטיפי.טרנספורמציות הדדיות מובילות להיווצרות גמטות לא מאוזנות כאשר הן עוברות מיאוזיס.שתי האפשרויות הבאות בדרך כלל מיושמות: תא מין אחד מתחלק לשני נורמלים, ובאחרת - שני translocated( זה סוג של סתירה נקרא אלטרנטיבה) הכרומוזומים שני הגמטות ולקבל אחד נורמלי אחד כרומוזום translocated.במקרה השני, שני צירופים של כרומוזומים נורמליים ו translocated אפשריים.תיאורטית, כל 4 סוגים של אי התאמה צריך להתממש עם הסתברות שווה.

סוג מיוחד של טרנסלוקציות גומלין הוא מה שנקרא Robertson translocations.במקרה זה, ההפרעות בשני הכרומוזומים האקרוצנטריים ממוקמים באזור של centromere או בסביבתם הקרובה.הכתפיים הארוכות של הכרומוזומים מתמזגות, והקצוות אבודות.בגלל הזרוע הקצרה של כרומוזום acrocentric מכילים גנים rRNA, ההפסד שלהם לא להתבטא עותקים מרובים של גנים אלה נמצאים גם בכרומוזומים acrocentric אחרים.לכן, טרנסלוקציה רוברטסוני הוא מאוזן מבחינה תפקודית.קריוטיפ של מספר כרומוזום מצטמצם עד 45. כמו במקרה של טרנסלוקציות גומלין, את הסיכון של גמטות מאוזן בשל העובדה היא המיוזה מתרחשת נישא של טרנסלוקציות Robertsonian.

סוגי הגמטות היווצרות

6 בדרכים שונות על ידי כרומוזומי מעורב טרנסלוקציה רוברטסונית:

1) גמטות עם כרומוזומים נורמלי;

2) גמטים משלימים עם טרנספורמציה של רוברטסון( שני סוגי הגמטים מאוזנים);

3) gametes נושאת אחד כרומוזום נורמלי transocated;

4) gametes נושאת את כרומוזום נורמלי השני translocated;

5) gametes נושאת רק כרומוזום אחד נורמלי;

6) gametes נושאת רק כרומוזום נורמלי השני.

במקרה שבו טרנסלוקציה רוברטסונית היא תוצאה של מיזוג של הזרועות הארוכות של כרומוזומים 21, כל הגמטות יהיה מאוזן.במשפחה שבה אחד ההורים הוא נושא טרנסלוקציה כזו, כל הילדים יהיו מחלת דאון.כניסות

. כאשר קטע של כרומוזום אחד מועבר ומוכנס לתוך כרומוזום אחר, סידור מחדש כזה נקרא החדרה.על מנת החדרת להתרחש, לפחות 3 הפסקות כרומוזום נחוצים.מאז ההכנסה לא מאבד או להוסיף חומר גנטי חדש, כזה ארגון מחדש נחשב מאוזן.עם זאת, הספקים של שיבוצים כזה 50% של גמטות יהיו מאוזנים, כפי שהם יישאו מחיקה כרומוזום או החדרה עם.כתוצאה מכך, זיגוטים עם מונוזומיה חלקית או טריזומיה חלקית תוקם.

היפוך. נקרא היפוך של מוטציה כרומוזומלית, כאשר לאחר שתי הפסקות במגזר אחד כרומוזום כרומוזום ממוקם בין שיבושים, לסובב דרך 180 ° ולוקח את העמדה ההפוכה.אם המקטע ההפוך מקבל את centromere, ההיפוך שנקרא pericentric, ואם הקטע של היפוך כרומוזום מתרחש בתוך זרוע אחת - paracentric.עם היפוך, אין אובדן של חומר גנטי, אלא כאשר הקרעוזום chromosome יכול להשפיע על גן פונקציונלי חשוב.לכן, נשאים של שני סוגי היפוך אינם, ככלל, יש סימפטומים פתולוגיים.יתר על כן, כמה היפוך, כגון היפוך pericentric בכרומוזום 9, להתרחש סימפטום נורמלי עם תדירות גבוהה למדי בכמה קבוצות אתניות.כמו עם rerangements מאוזנת אחרים, היפוך in myiosis יכול להוביל להיווצרות של gametes לא מאוזנת.אסוכרומוזומים. Isochromosomes להתעורר כאשר centromere אינו מחולק longitudinally אבל באופן רוחבי.כתוצאה מכך, אחד הכתפיים הוא איבד, והשני הוא הוכפל.לרוב מאובחן מורכב isochromosome של הזרוע הארוכה של כרומוזום X. במקרה זה, המוביל הבודד כאלה isochromosome X, סימפטומי תערוכה של תסמונת טרנר.

טבעת כרומוזומים. סוג זה של מוטציה כרומוזומלית מתרחשת כאשר קרעים נצפים בשתי הכתפיים של כרומוזום.שברי acentric אבדו, ואת החלק המרכזי של הכרומוזום נסגר לתוך הטבעת.אם טבעת כזאת נוצרת מתוך כרומוזום אוטוזום, אז בשל חוסר פרופורציה משמעותית של החומר הגנטי של הכרומוזומים הזיגוטה ו תא מין הם לא מאוזנים, שמובילים לאובדן מוקדם של העובר עם כרומוזום הטבעתי.אם העובר נוצר, אז כרומוזום הטבעת נוטה ללכת לאיבוד במהלך חלוקת מיטוטי של התאים.כתוצאה מכך, יש mosaicism בשל נוכחותם של תאים של כרומוזום הטבעת.