Chromosomale mutaties

Er zijn twee basistypen van chromosomale mutaties: numerieke chromosomale mutaties en structurele chromosomale mutaties. Op hun beurt worden de numerieke mutaties verdeeld in aneuploïdie bij mutaties worden uitgedrukt in het verlies of de verschijning van een extra één of meer chromosomen, polyploidy, wanneer steeds haploïde set chromosomen. Het verlies van een van de chromosomen wordt monosomie genoemd en de opkomst van een extra chromosoom in een paar chromosomen - trisomie. Structurele chromosomale mutaties worden vertegenwoordigd door translocaties, deleties, inserties, inversies, ringen en isochromosomen. Numerieke chromosomale mutaties

Trisomie. Trisomie is het uiterlijk in het karyotype van een extra chromosoom. Het bekendste voorbeeld is trisomie het syndroom van Down, die vaak wordt genoemd een trisomie van chromosoom 21 trisomie van chromosoom resultaat 13 Patau syndroom chromosoom 18 - syndroom van Edwards. Al deze trisomieën zijn autosomaal. Andere trisomie op autosomen is niet levensvatbaar, sterft in de baarmoeder en is kennelijk verloren gegaan in de vorm van spontane abortussen. Levensvatbaar zijn personen met extra geslachtschromosomen. Bovendien kunnen de klinische manifestaties van extra chromosomen X of Y vrij onbetekenend zijn.

meestal trisomie voortvloeien uit de schending van de divergentie van homologe chromosomen tijdens de anafase van meiose I. Als resultaat, een van de dochtercellen voer de twee homologe chromosomen, en de tweede dochter cel past niet in een van de bivalente chromosomen. Soms kan trisomie echter het gevolg zijn van een verstoring van de divergentie van de zusterchromatiden in meiose II.In dit geval vallen twee absoluut identieke chromosomen in één gameet, die in het geval van bevruchting met normaal sperma een trisomische zygoot zal geven. Dit type chromosomale mutaties die leiden tot trisomie worden niet-divergentie van chromosomen genoemd. Autosomale trisomie ontstaan ​​als gevolg van nondisjunction, waargenomen voornamelijk in oogenesis, spermatogenese, maar in nondisjunction kan ook zijn autosomen. Nondisjunctie van chromosomen kan ook optreden in de vroege stadia van het verpletteren van een bevruchte eicel. In dit geval is het lichaam aanwezig is in de kloon van de mutante cel die meer of minder delen van organen en weefsels kunnen vastleggen en geven soms klinische symptomen vergelijkbaar met die waargenomen bij normale trisomie.

De redenen voor de niet-verdeling van chromosomen blijven onduidelijk. Het welbekende feit van het verband tussen niet-dissociatie van chromosomen( vooral chromosoom 21) en de leeftijd van de moeder heeft nog steeds geen eenduidige interpretatie.

Monosomy .De afwezigheid van een autosoom is in de meeste gevallen onverenigbaar met normale ontwikkeling en leidt tot vroege spontane abortussen. Met zeer weinig uitzonderingen - monosomie van chromosoom 21 monosomie kan het gevolg zijn van niet-disjunctie van chromosomen of chromosoomverlies bij zijn beweging naar de polen van de cel anafase worden.

Aneuploïdie op de geslachtschromosomen. Monosomie door geslachtschromosomen leidt tot de vorming van een organisme met een karyotype van CW, waarvan de klinische manifestatie het syndroom van Turner is. In 80% van de gevallen is X-chromosoom-monosomie het resultaat van meiose bij de vader( niet-scheiding van chromosomen X en Y).De meeste XO-zygoten sterven in utero.

Trisomie op de geslachtschromosomen kan van drie soorten zijn - met karyotype 47, XXY, 47, XXX en 47, XYY.Trisomie 47, XXY staat bekend als het Klinefelter-syndroom. Ongeveer 50% van de oorzaak van het syndroom is het X-chromosoom nondisjunction in oögenese, de overige 50% van de gevallen wordt uitgelegd nondisjunction van chromosoom X en Y spermatogenese. Breekt ongeveer 50% van de embryo's met het karyotype. Trisomie 47, XXX is in de meeste gevallen het gevolg van nondisjunction in gametogenese moeder. Trimosia 47, XYY komt daarentegen voor als een gevolg van meiose-verstoring in de gametogenese van de vader. Deze aandoening kan alleen voorkomen als gevolg van meiose II nondisjunction Y. Trisomie 47, XXX en 47, XYY optreden met een frequentie van 1: 1000 voor vrouwen en mannen respectievelijk verschijnen ze relatief geringe fenotypische veranderingen en wordt meestal in de vorm van willekeurige vondsten.

Polyploidie van .Polyploïde cellen bevatten een drievoudige of viervoudige haploïde set chromosomen. De man triploïdie gedetecteerd soms spontane abortus, ook bekend verschillende gevallen van levendgeborenen, maar de patiënten overleden binnen 1 maand van het leven. Triploidie kan worden veroorzaakt door een overtreding van de meiotische divergentie van de volledige reeks chromosomen in de meiose van vrouwelijke of mannelijke geslachtscellen. Als een resultaat zijn ofwel de eicel of het sperma diploïde. Als mechanisme van triploidie wordt ook de mogelijkheid van bevruchting van eieren met twee spermatozoa overwogen. In het geval triploïdie gevolg diploïde vaderlijke chromosomen optreedt cystische degeneratie placenta, zogenaamde mola mol. Structurele chromosomale mutaties

structurele chromosoom mutaties kunnen alleen optreden als gevolg spleet chromosomen gevolgd bijeenkomst gepaard met schending van de initiële configuratie van chromosomen. Dergelijke mutaties kunnen gebalanceerd of ongebalanceerd zijn. Wanneer evenwichtige chromosomale mutaties is geen verlies of een overmaat van genetisch materiaal, dus ze hebben geen fenotypische manifestaties, behalve wanneer zij zijn functioneel belangrijke gen in het chromosoom door het breken op het scorebord. Op hetzelfde ogenblik dragers evenwichtige chromosomale mutaties kunnen worden gegenereerd door ongebalanceerde chromosoom set gameten en daardoor de foetus als gevolg van een gameet bevruchting chromosomenset zou ook asymmetrisch. Met een ongebalanceerde chromosoomset ontwikkelt de foetus ernstige klinische verschijnselen van pathologie, meestal in de vorm van een complex van aangeboren misvormingen.

Deleties. Deletie betekent verlies van het chromosoomgebied. Uiteindedeleties optreden als gevolg van een breuk in het chromosoom chromosoom zelf wordt verkort en het fragment gewoonlijk verloren in de volgende celdeling. De overblijvende deleties, die interstitiaal worden genoemd, ontstaan ​​als gevolg van twee discontinuïteiten in het chromosoom. Deletie van het chromosoomgebied veroorzaakt monosomie langs deze site, die in de regel dodelijk is. Er wordt aangenomen dat de deletie van meer dan 2% van het chromosomale materiaal uit de haploïde set dodelijk zal zijn. Tegelijkertijd zijn sommige deletiesyndromen compatibel met het leven. Deze omvatten het Wolf-Hirschhorn-syndroom en het cat-scream-syndroom.

Duplicaties van .Duplicatie is een verdubbeling van het DNA-gedeelte en duplicatie van een deel van het chromosomale materiaal dat betrokken is bij translocatie kan ook voorkomen. Microduplicaties kunnen ook het gevolg zijn van ongelijke crossing-over in homologe chromosomen. Gewoonlijk leiden duplicaties niet tot het verschijnen van dergelijke uitgesproken ontwikkelingsafwijkingen als deleties.

Translocations. Translocatie verwijst naar de overdracht van genetisch materiaal van het ene chromosoom naar het andere. Als discontinuïteiten gelijktijdig optreden in twee chromosomen en de laatste worden uitgewisseld door de gevormde vrije segmenten, dan worden dergelijke translocaties reciprocale translocaties genoemd. In dit geval blijft het karyotype vertegenwoordigd door 46 chromosomen en kan translocatie alleen worden gedetecteerd door een gedetailleerde analyse van de chromosomen. Reciprocale translocaties gaan meestal niet gepaard met fenotypische manifestaties. Reciprocale translocaties leiden tot de vorming van ongebalanceerde gameten als ze meiose ondergaan. De volgende twee opties worden meestal uitgevoerd: één van gameten vallen in twee normale, en in een ander - twee translocatie( dit soort discrepantie wordt alternatieve genoemd) chromosomen in beide gameten en je krijgt een normaal en een translocatie chromosoom. In het tweede geval zijn twee combinaties van normale en getranslokeerde chromosomen mogelijk. Theoretisch zouden alle 4 soorten afwijkingen met gelijke waarschijnlijkheid moeten worden gerealiseerd.

Een speciaal type wederzijdse translocaties zijn de zogenaamde Robertson-translocaties. In dit geval zijn de discontinuïteiten in de twee acrocentrische chromosomen gelokaliseerd in het gebied van de centromeer of in de onmiddellijke nabijheid ervan. De lange schouders van de chromosomen versmelten en de korte schouders zijn verloren. Vanwege de lange arm van acrocentric chromosomen genen rRNA, is hun verlies niet manifesteren als meerdere kopieën van deze genen zijn ook gevonden in andere acrocentric chromosomen. Daarom is de Robertsonian-translocatie functioneel in balans. Het karyotype van het aantal chromosomen verminderd tot 45. Zoals bij reciproke translocaties, het risico van onevenwichtige gameten omdat zowel Meiose treedt bij dragers van Robertsonian translocaties.

De vorming van gameten vormen

6 op verschillende manieren door de bij Robertsoniaanse translocatie chromosomen:

1) gameten normale chromosomen;

2) complementaire gameten met Robertson-translocatie( beide typen gameten zijn gebalanceerd);

3) gameten die één normaal en getranslokeerd chromosoom dragen;

4) gameten die het tweede normale en getransloceerde chromosoom dragen;

5) gameten die slechts één normaal chromosoom dragen;

6) gameten die alleen het tweede normale chromosoom dragen.

In het geval dat de Robertsonian translocatie het resultaat is van de fusie van lange armen van chromosomen 21, zullen alle gameten uit balans zijn. In een gezin waarin een van de ouders de drager is van een dergelijke translocatie, krijgen alle kinderen de ziekte van Down.

invoegingen. Wanneer een segment van een chromosoom wordt overgebracht en ingevoegd in een ander chromosoom, wordt een dergelijke herschikking een invoeging genoemd. Om een ​​insertie te laten plaatsvinden, zijn minimaal 3 chromosoomonderbrekingen noodzakelijk. Omdat het inbrengen geen nieuw genetisch materiaal verliest of toevoegt, wordt een dergelijke herstructurering als uitgebalanceerd beschouwd. Bij dragers van een dergelijke insertie zijn 50% gameten echter onevenwichtig, omdat ze het chromosoom ofwel met deletie ofwel met insertie zullen dragen. Als gevolg hiervan zullen zygoten met gedeeltelijke monosomie of gedeeltelijke trisomie worden gevormd.

Inversion. zogenaamde inversie van de chromosomale mutatie, wanneer na twee einden in een chromosoom chromosoom segment gelegen tussen de discontinuïteiten 180 ° gedraaid en neemt de omgekeerde positie. Indien de omgekeerde segment krijgt de centromeer, de zogenaamde inversie pericentric, en als het segment van chromosoom inversie plaatsvindt binnen één arm - paracentrisch. Met inversie is er geen verlies van genetisch materiaal, behalve wanneer de chromosoomruptuur een functioneel belangrijk gen kan beïnvloeden. Daarom hebben dragers van beide soorten omkeringen in de regel geen pathologische symptomen. Bovendien treden sommige inversies, zoals pericentrische inversie op chromosoom 9, op als een normaal symptoom met een vrij hoge frequentie in sommige etnische groepen. Net als bij andere evenwichtige herschikkingen, kunnen inversies bij meiose leiden tot de vorming van ongebalanceerde gameten.

Isochromosomes. Isochromosomen ontstaan ​​wanneer de centromeer niet longitudinaal maar transversaal is verdeeld. Als gevolg hiervan is een van de schouders verloren en de tweede is verdubbeld. Meestal gedetecteerd isochromosoom uit de lange arm van chromosoom X. In dit geval moeten de individuele drager zoals isochromosoom X vertonen symptomen van het syndroom van Turner.

Ringchromosomen. Dit type chromosomale mutatie treedt op wanneer breuken worden waargenomen in beide schouders van een chromosoom. De acentrische fragmenten gaan verloren en het centrale deel van het chromosoom wordt gesloten in de ring. Indien een dergelijke ring wordt gevormd uit autosomen chromosoom, vervolgens bij gebrek aan een belangrijk deel van het genetisch materiaal van de zygote en gameten chromosomen onevenwichtig, wat leidt tot vroegtijdig verlies van de embryo met de ringvormige chromosoom. Als het embryo wordt gevormd, heeft het ringchromosoom de neiging om verloren te gaan tijdens de mitotische deling van de cellen. Als gevolg hiervan is er een mozaïekvorming door de aanwezigheid in de cellen van het ringchromosoom.