Χρωμοσωμικές μεταλλάξεις

Υπάρχουν δύο βασικοί τύποι χρωμοσωμικές μεταλλάξεις: αριθμητικές χρωμοσωμικές μεταλλάξεις και μεταλλάξεις δομική χρωμοσωμική.Με τη σειρά τους, οι αριθμητικές μεταλλάξεις χωρίζονται σε ανευπλοειδία, όταν οι μεταλλάξεις εκφράζονται στην απώλεια ή την εμφάνιση επιπλέον ένα ή περισσότερα χρωμοσώματα, πολυπλοειδία, όταν ένας αυξανόμενος αριθμός απλοειδών σειρές χρωμοσωμάτων.Η απώλεια ενός από τα χρωμοσώματα ονομάζεται μονοσμία και η εμφάνιση ενός επιπρόσθετου χρωμοσώματος σε οποιοδήποτε ζεύγος χρωμοσωμάτων - τρισωμία.Οι δομικές χρωμοσωμικές μεταλλάξεις αντιπροσωπεύονται από μετατοπίσεις, διαγραφές, παρεμβολές, αναστροφές, δακτυλίους και ισοχρωμοσώματα.Αριθμητικές χρωμοσωμικές μεταλλάξεις

Τρισωμία.Η τρισωμία είναι η εμφάνιση στον καρυότυπο ενός επιπρόσθετου χρωμοσώματος.Το πιο γνωστό παράδειγμα της τρισωμία είναι το σύνδρομο Down, το οποίο συχνά ονομάζεται τρισωμία του χρωμοσώματος 21 τρισωμία του χρωμοσώματος αποτέλεσμα είναι 13 το σύνδρομο Patau, χρωμόσωμα 18 - σύνδρομο Edwards.Όλες αυτές οι τρισωμίες είναι αυτοσωματικές.Άλλη τρισωμία σε αυτοσώματα δεν είναι βιώσιμες, πεθαίνουν στην μήτρα και, προφανώς, χάνονται με τη μορφή αυθόρμητων αμβλώσεων.Βιώσιμα είναι άτομα με πρόσθετα σεξουαλικά χρωμοσώματα.Επιπλέον, οι κλινικές εκδηλώσεις των επιπρόσθετων χρωμοσωμάτων Χ ή Υ μπορεί να είναι αρκετά ασήμαντες.

συνήθως τρισωμία προκύπτουν από την παραβίαση της απόκλισης των ομόλογων χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας της μείωσης ανάφαση Ι Ως αποτέλεσμα, ένα από τα θυγατρικά κύτταρα, εισάγετε τις δύο ομόλογων χρωμοσωμάτων, και η δεύτερη κόρη κύτταρο δεν χωράει ένα από τα δισθενή χρωμοσωμάτων.Μερικές φορές, ωστόσο, η τρισωμία μπορεί να είναι το αποτέλεσμα μιας διατάραξης της απόκλισης της αδελφής χρωατιδίων στη μεΐωση II.Σε αυτή την περίπτωση, ένα γαμετών πάρει δύο όμοια χρωμοσώματα που στην περίπτωση της κανονικής γονιμοποίησης του σπέρματος θα τρισωμικών ζυγωτό.Αυτός ο τύπος χρωμοσωματικών μεταλλάξεων που οδηγούν σε τρισωμία καλούνται μη-απόκλιση χρωμοσωμάτων.Αυτοσωματικό τρισωμία να προκύψουν λόγω μη αποσύνδεση, αποδίδεται κυρίως στους ωογένεση, σπερματογένεση, αλλά σε μη αποσύνδεση θα μπορούσε επίσης να είναι αυτοσωμικά.Η αδιάσπαση των χρωμοσωμάτων μπορεί επίσης να συμβεί στα πρώιμα στάδια της σύνθλιψης ενός γονιμοποιημένου ωαρίου.Στην περίπτωση αυτή, το σώμα είναι παρούσα στον κλώνο του μεταλλαγμένου κυττάρου που μπορεί να συλλάβει ένα μεγαλύτερο ή μικρότερο μέρος των οργάνων και ιστών, και μερικές φορές δίνουν κλινικές εκδηλώσεις παρόμοιες με εκείνες που παρατηρήθηκαν κατά τη διάρκεια της κανονικής τρισωμία.

Οι λόγοι για τη μη διάσπαση των χρωμοσωμάτων παραμένουν ασαφείς.Το γνωστό γεγονός της σχέσης ανάμεσα στη μη διάσταση των χρωμοσωμάτων( ειδικά στο χρωμόσωμα 21) και στην ηλικία της μητέρας δεν έχει ακόμα σαφή ερμηνεία.

Μονόσωμα .Η απουσία οποιουδήποτε αυτοσωματικού είναι στις περισσότερες περιπτώσεις ασυμβίβαστη με την κανονική ανάπτυξη και οδηγεί σε πρόωρες αυθόρμητες αμβλώσεις.Με πολύ λίγες εξαιρέσεις - μονοσωμία του χρωμοσώματος 21, μονοσωμία μπορεί να είναι το αποτέλεσμα της μη-διάζευξη των χρωμοσωμάτων ή απώλεια χρωμοσωμάτων κατά την κίνηση του προς τους πόλους του κυττάρου στην ανάφαση.

Ανορελοειδισμός στα ερωτικά χρωμοσώματα. μονοσωμία των φυλετικών χρωμοσωμάτων αποτελεσμάτων σε ένα σώμα με XO καρυότυπο, η οποία είναι η κλινική εκδήλωση του συνδρόμου Turner.Σε 80% των περιπτώσεων, η μονοσωμία χρωμοσωμάτων Χ είναι το αποτέλεσμα της μείωσης του πατέρα( μη διαχωρισμός των χρωμοσωμάτων Χ και Υ).Οι περισσότεροι XO-ζυγώτες πεθαίνουν στην μήτρα.

Τρισωμία των φυλετικών χρωμοσωμάτων μπορεί να είναι τριών τύπων - με καρυότυπο 47, XXY, 47, XXX και 47, XYY.Η τρισωμία 47, XXY είναι γνωστή ως σύνδρομο Klinefelter.Περίπου το 50% της αιτία του συνδρόμου είναι η Χ χρωμόσωμα μη αποσύνδεση στην ωογένεση, το άλλο 50% των περιπτώσεων εξηγούνται μη αποσύνδεση του χρωμοσώματος Χ και Υ σπερματογένεση.Περίπου το 50% των εμβρύων με τέτοιο καρυότυπο αποβάλλεται.Η τρισωμία 47, XXX είναι στην πλειονότητα των περιπτώσεων το αποτέλεσμα της μη-απόκλισης των χρωμοσωμάτων στη γαμετογένεση της μητέρας.Αντίθετα, το Trimosia 47, XYY συμβαίνει ως αποτέλεσμα της διαταραχής της μείωσης της γαμετογένεσης του πατέρα.Αυτή η διαταραχή μπορεί να προκύψει μόνο ως αποτέλεσμα της διαδικασίας της μείωσης II μη αποσύνδεση Υ τρισωμία 47, XXX και 47, ΧΥΥ συμβαίνουν με συχνότητα 1: 1000 για γυναίκες και άνδρες, αντίστοιχα, εμφανίζονται σχετικώς ελάσσονες φαινοτυπικές αλλαγές και βρίσκεται συνήθως υπό τη μορφή τυχαίων ευρημάτων.

Πολυπλαξολογία .Τα πολυπυλοειδή κύτταρα περιέχουν ένα τριπλό ή τετραπλό απλοειδές σύνολο χρωμοσωμάτων.Σε ανθρώπους, μερικές φορές εντοπίζεται τριπλοειάδα σε αυθόρμητες αμβλώσεις, πολλές περιπτώσεις ζωντανών γεννήσεων είναι επίσης γνωστές, αλλά οι ασθενείς πέθαναν μέσα στον πρώτο μήνα της ζωής.Η τριπλοειδία μπορεί να προκληθεί από παραβίαση της μειοτικής απόκλισης ολόκληρου του συνόλου των χρωμοσωμάτων στη μείωση των θηλυκών ή αρσενικών σεξουαλικών κυττάρων.Ως αποτέλεσμα, είτε το ωάριο είτε το σπέρμα είναι διπλοειδή.Ως μηχανισμός τριπλοειδίας, εξετάζεται επίσης η δυνατότητα γονιμοποίησης αυγών με δύο σπερματοζωάρια.Στην περίπτωση όπου τριπλοειδίες λόγω διπλοειδή πατρική χρωμοσώματα συμβαίνει κυστική πλακούντα εκφυλισμό, λεγόμενο υδατιδώδη mole.χρωμοσωμικές μεταλλάξεις

μεταλλάξεις διαρθρωτικά διαρθρωτικά χρωμόσωμα μπορεί να προκύψει μόνο ως ένα κενό αποτέλεσμα χρωμοσώματα ακολουθούμενη επανένωση συνοδεύεται από την παραβίαση της αρχική διαμόρφωση των χρωμοσωμάτων.Τέτοιες μεταλλάξεις μπορεί να είναι ισορροπημένες ή μη ισορροπημένες.Όταν ισορροπημένη χρωμοσωμικές μεταλλάξεις δεν είναι η απώλεια ή η περίσσεια του γενετικού υλικού, έτσι δεν έχουν φαινοτυπική εκδηλώσεις, εκτός εάν καταστεί λειτουργικά σημαντικό γονίδιο στο χρωμόσωμα με το σπάσιμο στο διάλειμμα.Την ίδια στιγμή φορείς ισορροπημένη χρωμοσωμικές μεταλλάξεις μπορεί να δημιουργηθούν από έλλειψη ισορροπίας χρωμόσωμα σύνολο των γαμετών, και ως εκ τούτου, το έμβρυο που προκύπτει από τη γονιμοποίηση γαμετών, σετ χρωμοσωμάτων θα ήταν επίσης ανισόρροπη.Με ένα μη ισορροπημένο σύνολο χρωμοσωμάτων, το έμβρυο αναπτύσσει σοβαρές κλινικές εκδηλώσεις παθολογίας, συνήθως με τη μορφή συμπλέγματος συγγενών παραμορφώσεων.Διαγραφές

. Η διαγραφή σημαίνει απώλεια της περιοχής του χρωμοσώματος.Τερματικές διαγραφές εμφανίζονται ως αποτέλεσμα από ένα διάλειμμα στο χρωμόσωμα χρωμόσωμα ίδια βραχύνεται, και το θραύσμα είναι συνήθως χάνεται στην επόμενη κυτταρική διαίρεση.Οι υπόλοιπες διαγραφές, που ονομάζονται παρενθέσεις, προκύπτουν ως αποτέλεσμα δύο ασυνέχειες στο χρωμόσωμα.Η διαγραφή της περιοχής του χρωμοσώματος προκαλεί μονοσώματα κατά μήκος αυτής της περιοχής, η οποία, κατά κανόνα, είναι θανατηφόρα.Πιστεύεται ότι η εξάλειψη περισσότερο από 2% του χρωμοσωμικού υλικού από το απλοειδές σετ θα είναι θανατηφόρο.Ταυτόχρονα, ορισμένα σύνδρομα διαγραφής είναι συμβατά με τη ζωή.Αυτά περιλαμβάνουν το σύνδρομο Wolf-Hirschhorn και το σύνδρομο της γάτας.

Διπλασιασμοί του .Η αλληλοεπικάλυψη είναι ο διπλασιασμός του τμήματος ϋΝΑ και μπορεί επίσης να συμβεί διπλασιασμός ενός μέρους του χρωμοσωμικού υλικού που εμπλέκεται στη μετατόπιση.Οι μικρές αναπαραγωγές μπορούν επίσης να είναι το αποτέλεσμα της άνισης διασταύρωσης στα ομόλογα χρωμοσώματα.Συνήθως, οι επικαλύψεις δεν οδηγούν στην εμφάνιση τέτοιων έντονων αναπτυξιακών ανωμαλιών όπως διαγραφές.Μετακινήσεις

.Η μετατόπιση αναφέρεται στη μεταφορά γενετικού υλικού από το ένα χρωμόσωμα στο άλλο.Εάν παρατηρηθούν κενά ταυτόχρονα σε δύο χρωμοσώματα και ανταλλαγή σχηματίζονται τελευταίο ελεύθερο τμήμα, όπως μετατόπιση ονομάζεται αμοιβαία.Σε αυτήν την περίπτωση, ο καρυότυπος παραμένει αντιπροσωπευόμενος από 46 χρωμοσώματα και η μετατόπιση μπορεί να ανιχνευθεί μόνο με λεπτομερή ανάλυση των χρωμοσωμάτων.Οι αμοιβαίες μετατοπίσεις συνήθως δεν συνοδεύονται από φαινοτυπικές εκδηλώσεις.Οι αμοιβαίες μετατοπίσεις οδηγούν στο σχηματισμό μη ισορροπημένων γαμετών όταν υποβάλλονται σε μεΐωση.Οι ακόλουθες δύο επιλογές συνήθως εφαρμόζονται: ένα γαμετών εμπίπτουν σε δύο κανονικές, και ένα άλλο - δύο μετατοπίζεται( αυτό το είδος της διαφοράς ονομάζεται εναλλακτικά) χρωμοσώματα και στις δύο γαμετών και να πάρει ένα κανονικό και ένα μετατοπίζεται χρωμόσωμα.Στη δεύτερη περίπτωση είναι δυνατοί δύο συνδυασμοί φυσιολογικών και μετατοπιζόμενων χρωμοσωμάτων.Θεωρητικά, και οι τέσσερις τύποι αποκλίσεων πρέπει να πραγματοποιούνται με την ίδια πιθανότητα.

Ένας ειδικός τύπος αμοιβαίων μετατοπίσεων είναι οι λεγόμενες μετατοπίσεις Robertson.Στην περίπτωση αυτή, τα κενά στα δύο ακροκεντρικός χρωμοσώματα που βρίσκονται στο κεντρομερίδιο ή πολύ κοντά σε αυτά.Οι μακρινοί ώμοι των χρωμοσωμάτων συγχωνεύονται και οι σύντομοι είναι χαμένοι.Λόγω της βραχύ σκέλος του ακροκεντρικός χρωμοσώματα περιέχουν γονίδια rRNA, η απώλεια τους δεν εκδηλώνονται ως πολλαπλά αντίγραφα από αυτά τα γονίδια βρίσκονται επίσης σε άλλα ακροκεντρικός χρωμοσώματα.Επομένως, η Robertsonian μετατόπιση είναι λειτουργικά ισορροπημένη.Η καρυότυπος του αριθμού χρωμοσώματος μειώνεται σε 45. Όπως και στην περίπτωση των αμοιβαίων μετατοπίσεων, ο κίνδυνος της μη ισορροπημένης γαμετών εξαιτίας του γεγονότος τόσο Meiosis εμφανίζεται σε φορείς κατά Robertson μεταθέσεις.

6 τύποι γαμετών είναι δυνατοί ως αποτέλεσμα των διαφορετικών μεθόδων απόκλισης χρωμοσωμάτων που εμπλέκονται στην μετατόπιση Robertson:

1) γαμέτες με φυσιολογικά χρωμοσώματα.

2) συμπληρωματικά γαμέτες με μετατόπιση Robertson( και οι δύο τύποι γαμετών είναι ισορροπημένοι).

3) γαμετοί που φέρουν ένα φυσιολογικό και μετατοπισμένο χρωμόσωμα.

4) γαμετοί που φέρουν το δεύτερο φυσιολογικό και μετατοπισμένο χρωμόσωμα.

5) γαμέτες που φέρουν μόνο ένα φυσιολογικό χρωμόσωμα.

6) γαμέτες που φέρουν μόνο το δεύτερο φυσιολογικό χρωμόσωμα.

Στην περίπτωση που η Robertsonian μετάθεση είναι αποτέλεσμα της σύντηξης των μακριών βραχιόνων των χρωμοσωμάτων 21, όλα τα γαμέτα δεν θα είναι ισορροπημένα.Σε μια οικογένεια στην οποία ένας από τους γονείς είναι ο φορέας μιας τέτοιας μετατόπισης, όλα τα παιδιά θα έχουν νόσο του Down.Εισαγωγές

. Όταν ένα τμήμα ενός χρωμοσώματος μεταφέρεται και εισάγεται σε ένα άλλο χρωμόσωμα, μια τέτοια αναδιάταξη ονομάζεται εισαγωγή.Προκειμένου να συμβεί εισαγωγή, απαιτούνται τουλάχιστον 3 διαλείμματα χρωμοσωμάτων.Δεδομένου ότι η εισαγωγή δεν χάνει ούτε προσθέτει νέο γενετικό υλικό, μια τέτοια αναδιάρθρωση θεωρείται ισορροπημένη.Ωστόσο, σε φορείς μιας τέτοιας ένθεσης, 50% γαμέτες δεν θα είναι ισορροπημένοι, αφού θα φέρουν το χρωμόσωμα είτε με διαγραφή είτε με εισαγωγή.Ως αποτέλεσμα, θα δημιουργηθούν ζυγωτά με μερική μονοσωμία ή μερική τρισωμία.Αναστροφή

. Μια αναστροφή ονομάζεται χρωμοσωμική μετάλλαξη, όταν μετά από δύο θραύσεις σε ένα χρωμόσωμα το τμήμα του χρωμοσώματος που βρίσκεται ανάμεσα στα διαλείμματα περιστρέφεται κατά 180 ° και παίρνει μια ανεστραμμένη θέση.Εάν ένα κεντρομερές εισέλθει στο ανεστραμμένο τμήμα, τότε αυτή η αναστροφή ονομάζεται περικεντρικό και εάν η αντιστροφή του τμήματος χρωμοσώματος συμβαίνει μέσα σε ένα βραχίονα, το παρακεντρικό.Με την αναστροφή, δεν υπάρχει απώλεια γενετικού υλικού, εκτός αν η ρήξη χρωμοσωμάτων μπορεί να επηρεάσει ένα λειτουργικά σημαντικό γονίδιο.Επομένως, οι φορείς και των δύο τύπων αντιστροφέων δεν έχουν, κατά κανόνα, παθολογικά συμπτώματα.Επιπλέον, μερικοί αναστροφή π.χ. μικρή περικεντρική αναστροφής επί του χρωμοσώματος 9, συμβαίνουν ως ένα κανονικό σημάδι μιας επαρκώς υψηλής συχνότητας σε ορισμένες εθνικές ομάδες.Όπως και με άλλες ισορροπημένες αναδιατάξεις, οι αναστροφές στη μείωση μπορούν να οδηγήσουν στη δημιουργία μη ισορροπημένων γαμετών.

ισοχρωμοσωμάτων.Τα ισοχρωμοσώματα προκύπτουν όταν το κεντρομερές δεν διαιρείται διαμήκως αλλά εγκάρσια.Ως αποτέλεσμα, ένας από τους ώμους χάνεται και ο δεύτερος διπλασιάζεται.Τις περισσότερες φορές ανιχνεύονται isochromosome αποτελείται από τον μακρύ βραχίονα του χρωμοσώματος Χ Σε αυτή την περίπτωση, το άτομο φορέα όπως isochromosome Χ, εμφανίζουν συμπτώματα του συνδρόμου του Turner.

Δακτυλίδια χρωμοσώματα. Αυτός ο τύπος χρωμοσωμικής μετάλλαξης συμβαίνει όταν παρατηρούνται ρωγμές και στους δύο ώμους ενός χρωμοσώματος.Τα κεντρικά θραύσματα χάνονται και το κεντρικό τμήμα του χρωμοσώματος κλείνει στο δακτύλιο.Εάν ένας τέτοιος δακτύλιος σχηματίζεται από αυτοσωμικό χρωμόσωμα, τότε, λόγω της έλλειψης ενός σημαντικού ποσοστού του γενετικού υλικού των ζυγώτη και γαμέτη χρωμοσώματα είναι ασύμμετρη, οδηγώντας σε πρόωρη απώλεια του εμβρύου με το δακτυλιοειδές χρωμόσωμα.Εάν, παρ 'όλα αυτά, σχηματίζεται το έμβρυο, το χρωμόσωμα δακτύλιος τείνει να χαθεί κατά τη διάρκεια κύτταρα mitoticheskihdeleny.Ως συνέπεια, από την παρουσία των μωσαϊκισμού λαμβάνει χώρα σε κύτταρα δακτυλιοειδές χρωμόσωμα.