Chromozomálne mutácie

Existujú dva základné typy chromozómových mutácií: Numerické chromozomálne mutácie a štruktúrny mutácie chromozómov. Na druhej strane, číselné mutácie sú rozdelené do aneuploidie, kedy sú mutácie vyjadrené za následok stratu alebo objavení ďalších jedného alebo viacerých chromozómov, polyploidie, kedy zvyšujúci sa počet haploidných sady chromozómov. Strata jedného chromozómu sa nazýva monosomie a vznik extra chromozómu v každom páre chromozómov - Trizomia.chromozómov mutácie Štrukturálne prezentované translokácia, delécie, inzercie, inverzie, prstene a isochromosome.

Numerické chromozomálne mutácie

Trizomiu. volal vzhľad trisomie v extra chromozómu karyotypom. Najznámejším príkladom Trizomia je Downov syndróm, ktorý sa často nazýva Trizomia chromozómu 21 Trizomia výsledku chromozómu 13 Patauov syndróm, chromozóm 18 - Edwards syndróm. Všetky tieto trizómy sú autozomálne. Sa objaví iný životaschopný trisomie na autozómy, a zomrieť v maternici, aby sa stratí vo forme spontánnych potratov.Životaschopné sú jedinci s ďalšími pohlavnými chromozómami. Okrem toho, klinické prejavy ďalších chromozómov X a Y môžu byť celkom malé.

zvyčajne Trizomia vyplývajú z porušenia divergencia homológnych chromozómov počas anafáze meiózy I. V dôsledku toho jeden z dcérskych buniek zadaní dvoch homológnych chromozómov, a druhá dcérska bunka nesedí jeden z dvojmocných chromozómov. Niekedy však môže byť výsledkom poruchy trizómiou divergencia sesterských chromatíd v meiosis II.V tomto prípade, jeden gamete dostať dva rovnaké chromozómy, že v prípade normálneho spermií hnojenie bude Trizomická zygoty. Tento typ chromozómové mutácie, ktoré vedú k Trizomiu, nazvaný nondisjunkcia. Autozomálne Trizomia vznikajú v dôsledku nondisjunkcia, prejavil predovšetkým v oogenéza, spermatogenézy, ale v nondisjunkcia môže byť tiež autozomy.nondisjunkcia chromozómov môže dôjsť v raných fázach štiepenie oplodneného vajíčka. V tomto prípade je prítomná v klonu mutantný bunky, ktorá môže zachytiť väčšie alebo menšia časť orgánov a tkanív, a niekedy dať klinické prejavy podobné tým, pozorované počas normálneho trizómiou telo.

nondisjunkcia príčiny zostávajú nejasné.Známou skutočnosťou, komunikácia medzi nondisjunkcia chromozómov( chromozóme 21 zvlášť) a vekom matky stále nemá jednoznačný výklad.

Monozómia .Absencia akýchkoľvek autozomů je vo väčšine prípadov bolo nezlučiteľné s normálny vývoj a vedie k rýchlemu spontánnemu potratu. Až na niekoľko málo výnimiek - monosomie chromozómu 21 monosomie môže byť výsledkom nondisjunkcia chromozómoch alebo straty chromozóme počas jej pohybu na póloch bunky v anafáze.

Aneuploidia na pohlavných chromozómoch. monozómie pohlavných chromozómov výsledkov v tele s XO karyotyp, ktorý je klinickým prejavom Turnerovým syndrómom. V 80% prípadov monosomie chromozómu X je výsledkom porúch meiózy v otca( nondisjunkcia X a Y chromozómy).Väčšina XO-zygotov zomrie in utero.

Trisomy pohlavných chromozómov môžu byť tri typy - s karyotypom 47, XXY, 47, XXX a 47, XYY.Trisomia 47, XXY je známa ako Klinefelterov syndróm. Približne 50% z dôvodu syndrómu je chromozóm X nondisjunkcia v oogenéza, ďalších 50% prípadov sú vysvetlené nondisjunkcia z chromozómu X a Y spermatogenézy. Preruší asi 50% embryí s karyotypom. Trizomia 47, XXX je vo väčšine prípadov výsledkom nondisjunkcia v gametogenézu matky. Naopak trimosiya 47, XYY je výsledkom porušenie meiózy v gametogenézu otca. Táto porucha môže nastať iba v dôsledku meiózy II nondisjunkcia Y. Trizomia 47, XXX a 47, XYY sa vyskytujú s frekvenciou 1: 1000 pre ženy a mužov, respektíve sa javí relatívne malé fenotypové zmeny a sa obvykle nachádza vo forme náhodných nálezov.

Polyploidia .Polyploidné bunky obsahujú trojitý alebo štvornásobný haploidný súbor chromozómov. U ľudí sa niekedy vyskytuje triploidia pri spontánnych potratoch, je známe aj niekoľko prípadov živonarodených, ale pacienti uhynuli počas prvého mesiaca života. Triploid môže byť spôsobené poruchou meiotickej rozdielov vo všetkých sadách chromozómov v meiózy ženských alebo mužských pohlavných buniek. V dôsledku toho sú vajíčko alebo spermie diploidné.Ako mechanizmus triploidie sa tiež zvažuje možnosť oplodnenia vajíčok dvomi spermiami. V prípade, že v dôsledku triploidie diploidný otcovští chromozómy dochádza cystickej degenerácie placentu, tzv môzū.chromozomálne mutácie

štrukturálne chromozómové mutácie štrukturálne môže nastať iba v dôsledku medzery chromozómy nasleduje stretnutie sprevádzaný porušením počiatočnú konfiguráciu chromozómov. Takéto mutácie môžu byť vyvážené alebo nevyvážené.Keď vyvážená chromozomálne mutácie bez straty alebo nadbytok genetického materiálu, takže nemajú žiadne fenotypovej prejavy, s výnimkou, keď tavené funkčne dôležitú génu v chromozóme lámanie pri zlome. V rovnakej nosiče momentu vyvážená chromozomálne mutácie môžu byť generované nevyváženého chromozómov gamét, a ako výsledok, plod vyplývajúce z gamét hnojenie, chromozóm sada by tiež nevyvážená.Nevyvážený chromozóm nastaviť v zárodku rozvíjať závažné klinické prejavy ochorenia, zvyčajne vo forme komplexu vrodených chýb. Zrušenie

. Vymazanie znamená stratu oblasti chromozómu. Delécie nastať v dôsledku prerušenia v chromozóme chromozómu sám je skrátenou a fragment je obvykle stratená v ďalšom delení buniek. Zvyšné delécie, ktoré sa nazývajú intersticiálna, vznikajú v dôsledku dvoch diskontinuít v chromozóme. Vymazanie oblasti chromozómov spôsobuje monozómiu pozdĺž tohto miesta, ktorá je spravidla smrteľná.Predpokladá sa, že delécia viac ako 2% chromozomálneho materiálu zo súboru haploidov bude smrteľná.Súčasne sú niektoré deléčné syndrómy kompatibilné so životom. Patrí medzi ne syndróm Wolf-Hirschhorn a syndróm kokršpaného.

Duplikácie .Duplikácia je zdvojnásobenie časti DNA a tiež môže dôjsť k duplikácii časti chromozomálneho materiálu, ktorý sa zúčastňuje translokácie. Mikroúplikácie môžu byť tiež výsledkom nerovnakého prekríženia v homológnych chromozómoch. Zvyčajne duplikácie nevedú k výskytu takých výrazných vývinových anomálií ako sú delécie.

Premiestnenia. Translokácia sa týka prenosu genetického materiálu z jedného chromozómu do druhého. Ak dôjde k medzery súčasne v dvoch chromozómov a výmenu tvorený posledným voľnom úseku, ako translokácia sa nazýva recipročné.V tomto prípade karyotyp zostáva reprezentovaný 46 chromozómami a translokácia môže byť detegovaná iba podrobnou analýzou chromozómov. Recipročné translokácie zvyčajne nie sú sprevádzané fenotypovými prejavmi. Recipročné premiestnenia vedú k vzniku nevyvážených gamét, keď sa podrobia meióze. Nasledujúce dve možnosti sú zvyčajne implementované: jeden gamete spadajú do dvoch normálne, a ďalšie - dva premiestnený( tento typ nesúladu sa nazýva alternatívne) chromozómy v oboch gamét a dostanete jeden normálny a jeden translokovaného chromozóm. V druhom prípade sú možné dve kombinácie normálnych a translokovaných chromozómov. Teoreticky by všetky 4 typy rozdielov mali byť realizované s rovnakou pravdepodobnosťou.

Zvláštnym typom recipročných translokácií sú takzvané Robertsonove translokácie. V tomto prípade sú medzery v dvoch akrocentrických chromozómov sa nachádzajú v centromér alebo v tesnej blízkosti k nim. Dlhé ramená chromozómov sa zlúčia a krátke ramená sa stratia. Vzhľadom k krátkeho ramena akrocentrických chromozómy obsahujú gény rRNA, ich strata nie je prejaviť ako viac kópií týchto génov sú aj v iných akrocentrických chromozómov. Robertsonovská translokácia je teda funkčne vyvážená.Karyotyp počtu chromozómov je znížená na 45. Rovnako ako v prípade recipročných translokácií, riziko nevyvážených gamét vzhľadom k tomu, ako sa vyskytuje Meióza u nosičov Robertsonské translokácií.

Typy tvorba

6 gamét rôzne chromozómov zapojených do Robertsonské translokácia:

1) gaméty s normálnymi chromozómy;

2) komplementárne gamety s Robertsonovou translokáciou( oba typy gamét sú vyvážené);

3) gaméty nesúce jeden normálny a translokovaný chromozóm;

4) gamét nesúci druhý normálny a translokovaný chromozóm;

5) gaméty nesúce iba jeden normálny chromozóm;

6) gaméty nesúce iba druhý normálny chromozóm.

V prípade, že Robertsonské premiestnenie je výsledkom zlúčenia dlhých ramenách chromozómov 21, všetky gaméty budú nevyvážená.V rodine, v ktorej je jeden z rodičov nositeľom takejto translokácie, budú mať všetky deti Downovu chorobu. Vložené

. Keď je segment jedného chromozómu prenesený a vložený do iného chromozómu, takáto preskupenie sa nazýva vloženie. Na to, aby došlo k vloženiu, sú potrebné minimálne 3 prerušenia chromozómov. Keďže vloženie nezruší ani nepridá nový genetický materiál, takáto reštrukturalizácia sa považuje za vyváženú.Avšak v nosičoch takejto inzercie nebudú 50% gaméty nevyvážené, pretože budú nosiť chromozóm buď s deléciou, alebo s vložením. V dôsledku toho sa vytvoria zygoty s čiastočnou monozómou alebo čiastočnou trisómiou. Inverzia

. nazýva inverzia chromozomálne mutácie, kedy po dvoch prerušení jedného chromozómu chromozómov segmentu umiestnená medzi nespojitosti, otočí o 180 ° a má obrátenej polohe. Ak sa obrátene segmente dostane centromér, tzv inverzie pericentric, a v prípade, že segment chromozómu inverzia dochádza v rámci jedného ramena - paracentric. Pri inverzii nedochádza k strate genetického materiálu, okrem prípadov, keď ruptúra ​​chromozómu môže ovplyvniť funkčne dôležitý gén. Preto nosiče oboch typov inverzie spravidla nemajú žiadne patologické príznaky. Navyše, niektoré inverzie, ako je perikentrická inverzia v chromozóme 9, sa vyskytujú ako normálny príznak s pomerne vysokou frekvenciou v niektorých etnických skupinách. Rovnako ako pri iných vyvážených prestaveniach môže inverzia v meióze viesť k vzniku nevyvážených gamét.

izochromozómy. Isochromozómy vznikajú, keď nie je centromér rozdelený pozdĺžne, ale priečne. V dôsledku toho sa stratia jedna ramena a druhá sa zdvojnásobí.Najčastejšie detekované isochromosome skladá z dlhého ramena chromozómu X. V tomto prípade sa jednotlivé nosičom ako isochromosome X, vykazujú príznaky Turnerovým syndrómom.

Kruhové chromozómy. Tento typ chromozomálnej mutácie sa vyskytuje, ak sú ruptúry pozorované v oboch ramenách chromozómu. Akcentné fragmenty sa stratia a centrálna časť chromozómu sa uzavrie do krúžku. Ak je takýto kruh vytvorený z autosome chromozómu, potom sa z dôvodu nedostatku významného podielu genetického materiálu zygoty a gamét chromozómov sú nevyvážené, čo vedie k predčasnému strate embrya s prstencovým chromozómu. Ak sa tvorí embryo, potom sa chromozóm krúžku stráca počas mitotického rozdelenia buniek. V dôsledku toho existuje mozaicizmus vďaka prítomnosti kruhového chromozómu v bunkách.