Kromosomala mutationer
Det finns två huvudtyper av kromosommutationer: numeriska kromosomala mutationer och strukturella kromosomala mutationer. I sin tur, är de numeriska mutationer uppdelade i aneuploidi, när mutationer är uttryckta i förlust eller uppträdandet av ytterligare en eller flera kromosomer, polyploidi, när ett ökande antal haploida uppsättningar av kromosomer. Förlusten av en av kromosomerna kallas monosomi, och framväxten av en ytterligare kromosom i vilken som helst kromosom - trisomi. Strukturella kromosomala mutationer representeras av translokationer, deletioner, insertioner, inversioner, ringar och isokromosomer. Numeriska kromosomala mutationer
Trisomy. Trisomy är utseendet i karyotypen av en ytterligare kromosom. Det mest kända exemplet på trisomi är Downs syndrom, som ofta kallas en trisomi av kromosom 21 trisomi av kromosom resultatet är 13 Patau syndrom, kromosom 18 - Edwards syndrom. Alla dessa trisomier är autosomala. Annan trisomi på autosomer är inte livsduglig, dör i utero och är uppenbarligen förlorade i form av spontana aborter. Livskraftiga är individer med ytterligare sexkromosomer. Dessutom kan de kliniska manifestationerna av ytterligare kromosomer X eller Y vara ganska obetydliga.
vanligtvis trisomi uppstå genom kränkning av divergensen av homologa kromosomer under anafas i meios I. Som ett resultat, en av dottercellerna ange de två homologa kromosomer, och den andra dottercellen passar inte en av de bivalenta kromosomer. Ibland kan dock trisomi vara ett resultat av en störning av systerkromatiddivergensen i meios II.I detta fall faller två helt identiska kromosomer i en gamete, som i fallet med befruktning med normal sperma kommer att ge en trisom zygote. Denna typ av kromosomala mutationer som leder till trisomi kallas icke-divergens av kromosomer. Autosomal trisomi uppstå på grund av nondisjunction observerade främst oogenes, spermatogenes, men i nondisjunction kan också vara autosomer. Nondisjunction av kromosomer kan också förekomma i tidiga skeden av krossning av ett befruktat ägg. I detta fall kroppen är närvarande i klon av den mutanta cellen som kan fånga en större eller mindre del av organ och vävnader, och ibland ge kliniska manifestationer liknande de som observerats under normal trisomi.
Orsakerna till att kromosomerna inte är förenade är oklara. Det välkända faktumet av sambandet mellan icke-dissociation av kromosomer( särskilt kromosom 21) och moderns ålder har fortfarande ingen entydig tolkning.
Monosomy .Frånvaron av autosom är i de flesta fall oförenliga med normal utveckling och leder till tidiga spontana aborter. Med mycket få undantag - monosomi av kromosom 21 monosomi kan vara resultatet av icke-disjunktion av kromosomer eller kromosomförlust under sin rörelse till polerna i cellen i anafas.
Aneuploidy på sexkromosomerna. Monosomi efter sexkromosomer leder till bildandet av en organism med en karyotyp av CW, vars kliniska manifestation är Turners syndrom. I 80% av fallen av monosomi X-kromosomen är resultatet av störningar av meios i fadern( nondisjunction X- och Y-kromosomer).De flesta XO-zygoter dör i utero.
Trisomi på sexkromosomerna kan vara av tre typer - med karyotyp 47, XXY, 47, XXX och 47, XYY.Trisomy 47, XXY är känd som Klinefelters syndrom. Ungefär 50% av orsaken till syndromet är X-kromosomen nondisjunction i oogenes, är de andra 50% av fallen förklaras nondisjunction av kromosom X och Y spermatogenes. Omkring 50% av embryon med en sådan karyotyp avbryts. Trisomi 47, är XXX i de flesta fall resultatet av nondisjunction i gametogenes mor. Däremot uppträder Trimosia 47, XYY som ett resultat av majors störningar i faderns gametogenes. Denna störning kan uppträda endast som ett resultat av meios II nondisjunction Y. Trisomy 47, XXX och 47, XYY förekomma med en frekvens av 1: 1000 för kvinnor och män, respektive, de verkar relativt små fenotypiska förändringar och förekommer normalt i form av slumpmässiga fynd.
Polyploidi av .Polyploida celler innehåller en trippel eller fyrdubblad haploid uppsättning kromosomer. Hos människor finns triploidi ibland i spontana aborter, flera fall av levande födsel är också kända, men patienterna dog inom den första månaden av livet. Triploidy kan orsakas av en kränkning av den meotiska divergensen av hela uppsättningen kromosomer i meiosen hos kvinnliga eller manliga sexceller. Som ett resultat är antingen äggstocken eller spermier diploid. Som en tredimensionell mekanism beaktas också möjligheten till befruktning av ägg med två spermier. I det fall då triploidi beror på den faderliga diploida uppsättningen kromosomer uppträder en placenta degeneration av placentan, den så kallade blåsdriften. Strukturella kromosomala mutationer
Strukturell kromosommutationer kan uppträda endast som ett resultat gap kromosomer följt återförening åtföljs av åsidosättande av den ursprungliga konfigurationen av kromosomer. Sådana mutationer kan balanseras eller obalanseras. När balanserade kromosomala mutationer är ingen förlust eller överskott av genetiskt material, så de har inga fenotypiska manifestationer, förutom när göras funktionellt viktig gen i kromosomen genom att bryta på avbrottet. I samma ögonblick bärare balanserade kromosomala mutationer kan genereras genom obalanserad kromosom uppsättning av gameter, och som ett resultat, fostret som härrör från en gamet befruktning, kromosomuppsättning skulle också obalanserad. Med en obalanserad kromosomsats utvecklar fostret allvarliga kliniska manifestationer av patologi, vanligtvis i form av ett komplex av medfödda missbildningar.
-raderingar. Deletion innebär förlust av kromosomområdet. Terminella deletioner uppstår när, som ett resultat av en enda paus i kromosomen, förkortas själva kromosomen, och fragmentet försvinner vanligtvis nästa gång cellen delar upp sig. De återstående deletionerna, som kallas interstitiala, uppstår som ett resultat av två diskontinuiteter i kromosomen. Deletion av kromosomområdet orsakar monosomi över denna plats, som i regel är dödlig. Man tror att borttagningen av mer än 2% av det kromosomala materialet från haploidsatsen kommer att vara dödligt. Samtidigt är vissa deletionssyndrom förenliga med livet. Dessa inkluderar Wolf-Hirschhorn syndrom och katt-skris syndrom.
Dupliceringar av .Dubblering är en dubblering av DNA-delen, och duplicering av en del av det kromosomala materialet som är involverat i translokation kan även uppstå.Mikrodupliceringar kan också vara resultatet av ojämn övergång i homologa kromosomer. Vanligtvis leder dubbletter inte till utseendet av sådana uttalade utvecklingsavvikelser som borttagningar.
-translokationer. Translocation avser överföring av genetiskt material från en kromosom till en annan. Om diskontinuiteter uppträder samtidigt i två kromosomer och de senare byts ut av de bildade fria segmenten, kallas sådana translokationer som reciproka translokationer. I detta fall förblir karyotypen representerad av 46 kromosomer, och translokation kan detekteras endast genom en detaljerad analys av kromosomerna. Gensamma translokationer åtföljs vanligtvis inte av fenotypa manifestationer.Ömsesidiga translokationer leder till bildandet av obalanserade gameter när de genomgår meios. Följande två alternativ brukar genomföras: en gamet falla i två normala, och i en annan - två translokerade( denna typ av avvikelser kallas alternativ) kromosomer i både könsceller och få en normal och en flyttad kromosom. I det andra fallet är två kombinationer av normala och translokerade kromosomer möjliga. Teoretiskt sett bör alla 4 typer avvikelser realiseras med samma sannolikhet.
En särskild typ av ömsesidiga translokationer är de så kallade Robertson translokationerna. I detta fall lokaliseras diskontinuiteterna i de två akrocentriska kromosomerna i centromerområdet eller i omedelbar närhet av dem. Kromosomernas långa axlar sammanfogar, och de korta är förlorade. På grund av den korta armen av acrocentric kromosomer innehåller gener rRNA, inte deras förlust inte manifesteras som flera kopior av dessa gener också i andra acrocentric kromosomer. Därför är Robertsonian-translokationen funktionellt balanserad. Karyotypen av kromosomen antalet reduceras till 45. Såsom i fallet med ömsesidiga transloka, risken för obalanserade gameter grund av det faktum både Meios uppträder i bärare av Robertsonian translokationer.
Bildningen6 könsceller typer i olika sätt av kromosomerna som är involverade i Robertsonian sloka:
1) gameter med normala kromosomer;
2) Komplementära gameter med Robertson-translokation( båda typerna av gameter är balanserade);
3) gameter som bär en normal och translokerad kromosom;
4) gameter som bär den andra normala och translokerade kromosomen;
5) gameter som endast bär en normal kromosom;
6) gameter som endast bär den andra normala kromosomen.
I det fall där Robertsonian sloka är resultatet av en sammanslagning av de långa armarna av kromosomer 21 kommer alla könsceller vara obalanserad. I en familj där en av föräldrarna är bärare av en sådan translokation, kommer alla barn att ha Downs sjukdom.
Infogningar. När ett segment av en kromosom överförs och infogas i en annan kromosom kallas en sådan omläggning en insättning. För att en införing skall kunna ske är minst 3 kromosombrott nödvändiga. Eftersom införandet inte förlorar eller lägger till nytt genetiskt material anses en sådan omstrukturering vara balanserad. Emellertid de bärare av sådana införanden 50% av könsceller kommer att vara obalanserat, eftersom de kommer att bära en kromosom deletion eller insertion med. Som ett resultat kommer zygoter med partiell monosomi eller partiell trisomi att bildas.
Inversion. kallas inversion av den kromosomala mutationen, när efter två avbrott i en kromosom kromosom segmentet beläget mellan de diskontinuiteter, vridas 180 ° och tar omvänt läge. Om det inverterade segmentet får centromer, den så kallade inversion pericentric och om segmentet av kromosom inversion sker inom en arm - paracentric. Med inversion finns ingen förlust av genetiskt material, förutom när kromosombrottet kan påverka en funktionellt viktig gen. Bärare av båda typerna av inversioner har därför inte som regel några patologiska symptom. Dessutom förekommer vissa inversioner, såsom pericentrisk inversion i kromosom 9, som ett normalt symptom med en ganska hög frekvens hos vissa etniska grupper. Liksom med andra balanserade omarrangemang kan inversioner på meios leder till bildandet av obalanserade gameter.
-isokromosomer. Isokromosomer uppstår när centromeren inte är uppdelad i längdriktningen men tvärsöver. Som ett resultat förloras en av axlarna och den andra fördubblas. Oftast detekterad isokromosom sammansatt av den långa armen av kromosom X. I detta fall, den individuella bärare såsom isokromosom X, uppvisar symptom av Turners syndrom.
Ringkromosomer. Denna typ av kromosommutation uppträder när brister observeras i båda axlarna av en kromosom. De acentriska fragmenten förloras och den centrala delen av kromosomen stänger in i ringen. Om en sådan ring är bildad av autosom kromosom, sedan på grund av avsaknaden av en betydande del av det genetiska materialet i zygoten och könsceller kromosomer är obalanserade, vilket leder till tidig förlust av embryot med den ringformiga kromosomen. Om embryot bildas, tenderar ringkromosomen att gå förlorad under den mitotiska uppdelningen av cellerna. Som en konsekvens är det en mosaicism på grund av närvaron i cellerna i ringkromosomen.