Kromosomale mutationer
Der er to grundlæggende typer af kromosomale mutationer: numerisk kromosomale mutationer og strukturelle kromosommutationer. Til gengæld er de numeriske mutationer opdelt i aneuploidi, når mutationer er udtrykt i tab eller udseendet af yderligere en eller flere kromosomer, polyploidi, når et stigende antal haploide sæt af kromosomer. Tabet af et kromosom kaldes monosomi, og fremkomsten af et ekstra kromosom i hvert par af kromosomer - trisomi. Strukturelle kromosomale mutationer er repræsenteret ved translokationer, deletioner, insertioner, inversioner, ringe og isokromosomer. Numeriske kromosomale mutationer
Trisomy. Trisomi er udseendet i karyotypen af et yderligere kromosom. Det mest berømte eksempel for trisomi er Downs syndrom, som ofte kaldes en trisomi af kromosom 21 trisomi af kromosom resultat er 13 Patau syndrom, kromosom 18 - Edwards syndrom. Alle disse trisomier er autosomale. Andet trisomi på autosomer er ikke levedygtig, dør i utero og tilsyneladende går tabt i form af spontane aborter. Levende er personer med yderligere kønkromosomer. Desuden kan de kliniske manifestationer af yderligere kromosomer X eller Y være ret ubetydelige.
sædvanligvis trisomi opstå krænkelse af divergens af homologe kromosomer under anafase af meiose I. Som et resultat af en af datterceller indtast to homologe kromosomer, og den anden datter celle ikke passer en af de bivalente kromosomer. Nogle gange kan trisomi imidlertid være et resultat af en forstyrrelse af søsterchromatiddivergensen i meiosis II.I dette tilfælde er en gamet få to identiske kromosomer, der i tilfælde af normal sperm befrugtning vil trisomic zygote. Denne type kromosomale mutationer, der fører til trisomi kaldes ikke-divergens af kromosomer. Autosomal trisomi opstå på grund af nondisjunction, observeret hovedsageligt i oogenesen spermatogenesen, men i nondisjunction kunne også være autosomer. Nondisjunction of chromosomes kan også forekomme i de tidlige stadier af knusning af et befrugtet æg. I dette tilfælde er kroppen til stede i klonen af mutant celle, der kan indfange en større eller mindre del af organer og væv, og nogle gange giver kliniske manifestationer ligner dem observeret under normal trisomi.
Årsagerne til nondisjunction af kromosomer forbliver uklare. Kendt faktum kommunikation mellem nondisjunction kromosomer( kromosom 21 i særdeleshed) og moderens alder har stadig ingen utvetydig fortolkning.
Monosomy .Fraværet af autosom er i de fleste tilfælde uforeneligt med normal udvikling og fører til tidlige spontane aborter. Med meget få undtagelser - monosomi af kromosom 21 monosomi kan være resultatet af ikke-disjunktion af kromosomer eller kromosomtab under sin bevægelse til polerne af cellen i anafase.
Aneuploidy på køn kromosomer. monosomi af Kønskromosomerne resulterer i et legeme med XO karyotype, som er den kliniske manifestation af Turner syndrom. I 80% af tilfældene er X-kromosommonosomi resultatet af majose hos faderen( ikke-adskillelse af kromosomer X og Y).De fleste XO-zygoter dør i utero.
trisomi af kønskromosomer kan være af tre typer - med en karyotype 47, XXY, 47, XXX og 47, XYY.Trisomy 47, XXY er kendt som Klinefelters syndrom. Ca. 50% af årsagen til syndromet er X-kromosomet nondisjunction i oogenesen er de andre 50% af tilfældene forklaret nondisjunction af kromosom X og Y spermatogenese. Ca. 50% af embryoner med en sådan karyotype afbrydes. Trisomi 47, XXX er i langt de fleste tilfælde resultatet af ikke-afvigelse af kromosomer i moderens gametogenese. I modsætning hertil forekommer Trimosia 47, XYY som et resultat af meiosisforstyrrelser i fadens gametogenese. Denne lidelse kan kun ske som et resultat af meiose II nondisjunction Y. trisomi 47, XXX og 47, opstår XYY med en frekvens på 1: 1000 for kvinder og mænd, henholdsvis de synes relativt små fænotypiske ændringer og er normalt findes i form af tilfældige fund.
Polyploidi af .Polyploide celler indeholder et tredobbelt eller firdobbelt haploid sæt af kromosomer. Hos mennesker er triploidi undertiden fundet i spontane aborter, men flere tilfælde af levende fødsler er også kendt, men patienterne døde inden for den første måned i livet. Triploidy kan skyldes en krænkelse af den meotiske divergens af hele sættet af kromosomer i meiosi af kvindelige eller mandlige sexceller. Som et resultat er enten æg eller sæd er diploid. Som en triploidisk mekanisme overvejes muligheden for befrugtning af æg med to spermatozoer. I det tilfælde hvor triploidy grund diploide faderlige kromosomer forekommer cystisk degeneration placenta, såkaldt hydatidiform mol. Strukturelle kromosomale mutationer
Strukturel kromosommutationer kan kun ske som et resultat gap kromosomer fulgt genforening ledsaget af brud på den indledende konfiguration af kromosomer. Sådanne mutationer kan afbalanceres eller ubalanceret. Når afbalancerede kromosomale mutationer er nogen tab eller overskud af genetisk materiale, så de har ingen fænotypiske manifestationer, undtagen når gøres funktionelt vigtigt gen i kromosomet ved at bryde ved pausen. I samme øjeblik luftfartsselskaber balancerede kromosomale mutationer kan genereres ved ubalanceret kromosom sæt af kønsceller, og som et resultat, fosteret som følge af en gamet befrugtning, kromosom sæt ville også ubalanceret. Med et ubalanceret kromosomsæt udvikler fosteret alvorlige kliniske manifestationer af patologi, sædvanligvis i form af et kompleks med medfødte misdannelser.
sletninger. Sletning betyder tab af kromosomregionen. Terminal sletninger opstå som følge af et brud i kromosomet kromosomet selv er forkortet, og fragmentet er normalt tabt i næste celledeling. De resterende sletninger, der kaldes interstitial, opstår som et resultat af to diskontinuiteter i kromosomet. Sletning af kromosomområdet forårsager monosomi langs dette sted, hvilket som regel er dødeligt. Det antages, at deletionen af mere end 2% af det kromosomale materiale fra haploidsættet vil være dødeligt. På samme tid er nogle deletionssyndromer forenelige med livet. Disse omfatter Wolf-Hirschhorn syndrom og cat-scream syndrom.
Dupliceringer af .Duplikation er en fordobling af DNA-delen, og duplikering af en del af det kromosomale materiale involveret i translokation kan også forekomme. Mikroduplikationer kan også være resultatet af ulige krydsning i homologe kromosomer. Normalt fører duplikationer ikke til udseendet af sådanne udtalt udviklingsmæssige anomalier som sletninger.
-translokationer. translokation kaldet overførsel af genetisk materiale fra en kromosom til et andet. Hvis diskontinuiteter forekommer samtidigt i to kromosomer, og sidstnævnte udveksles med de dannede frie segmenter, kaldes sådanne translokationer gensidige translokationer. I dette tilfælde forbliver karyotypen repræsenteret af 46 kromosomer, og translokation kan kun påvises ved en detaljeret analyse af kromosomerne. Gensidige translokationer er normalt ikke ledsaget af fænotypiske manifestationer. Gensidige translokationer fører til dannelsen af ubalancerede gameter, når de gennemgår meiosis. De følgende to muligheder er som regel implementeret: én gamet falder i to normal, og i et andet - to omplantede( denne type uoverensstemmelse kaldes alternativ) kromosomer i begge kønsceller og få en normal og en omplantes kromosom. I det andet tilfælde er to kombinationer af normale og translokerede kromosomer mulige. Teoretisk skal alle 4 typer afvigelser realiseres med samme sandsynlighed.
En særlig type gensidige translokationer er de såkaldte Robertson translokationer. I dette tilfælde er hullerne i de to acrocentriske kromosomer placeret i centromer eller i umiddelbar nærhed af dem. Kromosomernes lange skuldre smelter sammen, og de korte er tabt. På grund af den korte arm af acrocentriske kromosomer indeholder gener rRNA, er deres tab ikke manifestere sig som multiple kopier af disse gener findes også i andre acrocentriske kromosomer. Derfor er Robertsonian-translokationen funktionelt afbalanceret. Karyotypen af kromosomet nummer reduceres til 45. Som i tilfældet af gensidige translokationer, risikoen for ubalancerede mælke grund af det faktum både meiose forekommer i bærere af Robertsonian translokationer.
6 typer gameter er mulige som følge af de forskellige kromosomdivergensmetoder involveret i Robertson translokationen:
1) gameter med normale kromosomer;
2) Komplementære gameter med Robertson translokation( begge typer gameter er afbalanceret);
3) gameter, der bærer et normalt og translokeret kromosom;
4) gameter, der bærer det andet normale og translokerede kromosom;
5) gameter, der kun bærer et normalt kromosom;
6) gameter, der kun bærer det andet normale kromosom.
I tilfælde af, at Robertsonian-translokationen er resultatet af sammensmeltningen af lange arme af kromosomer 21, vil alle gameter blive ubalanceret. I en familie, hvor en af forældrene er bærer af en sådan translokation, har alle børn Downs sygdom.
Indsætninger. Når et segment af et kromosom overføres og indsættes i et andet kromosom, kaldes en sådan omlejring en indsættelse. For at en indsættelse skal ske, er mindst 3 kromosombrud nødvendige. Da indsættelsen ikke taber eller tilføjer nyt genetisk materiale, betragtes en sådan omstrukturering som afbalanceret. I bærere af en sådan indsættelse vil imidlertid 50% gameter være ubalanceret, da de vil bære kromosomet enten med deletion eller med indsættelse. Som følge heraf vil zygoter med delvis monosomi eller partiell trisomi blive dannet.
Inversion. En inversion kaldes en kromosomal mutation, når to efterbrud i et kromosom roterer segmentet af kromosomet mellem pauserne 180 ° og tager en omvendt position. Hvis en centromere går ind i det inverterede segment, kaldes denne inversion pericentrisk, og hvis inversionen af kromosomsegmentet forekommer inden for en arm, den paracentriske. Med inversion er der ikke noget tab af genetisk materiale, undtagen når kromosombruddet kan påvirke et funktionelt vigtigt gen. Derfor har bærere af begge typer inversioner som regel ingen patologiske symptomer. Desuden forekommer nogle inversioner, såsom pericentrisk inversion i kromosom 9, som et normalt symptom med en temmelig høj frekvens i nogle etniske grupper. Som med andre afbalancerede omlejringer kan inversioner i meios føre til dannelsen af ubalancerede gameter.
-isokromosomer. Isokromosomer opstår, når centromeren ikke er opdelt i længderetningen men tværgående. Som et resultat er en af skuldrene tabt, og den anden fordobles. Oftest detekterede isokromosom sammensat af den lange arm af kromosom X. I dette tilfælde den enkelte bærer, isokromosom X, udviser symptomer på Turners syndrom.
Ring kromosomer. Denne type kromosomal mutation opstår, når der opstår brud i begge skuldre i et kromosom. De acentriske fragmenter går tabt, og den centrale del af kromosomet lukker ind i ringen. Hvis en sådan ring er dannet af autosom kromosom, så på grund af mangel af en betydelig del af det genetiske materiale af zygote og gameter kromosomer er ubalanceret, hvilket fører til tidlig tab af embryoet med det ringformede kromosom. Hvis embryoet dannes, har ringkromosomet tendens til at gå tabt under den mitotiske deling af cellerne. Som følge heraf er der en mosaicisme på grund af tilstedeværelsen i cellerne i ringkromosomet.