Kromosomaalsed mutatsioonid

Kromosoomi mutatsioonid on kaks peamist tüüpi: numbrilised kromosomaalsed mutatsioonid ja struktuurilised kromosomaalsed mutatsioonid. Omakorda numbrilised mutatsioonid jagunevad aneuploidsuseks, kui mutatsioonid on väljendatud kadumisest või välimust täiendava ühe või mitme kromosoomid, polüploidsus, kui järjest rohkem haploidsete kromosoomikomplekti.Ühe kromosoomi kadu nimetatakse monosoomiks ja täiendava kromosoomi tekkimine kromosoomide paarides - trisoomia. Struktuurilised kromosoommuutatsioone esindavad translokatsioonid, deletsioonid, insertsioonid, inversioonid, rõngad ja isokromosoomid. Arvulised kromosomaalsed mutatsioonid

Trisoomia. Trisomüü on täiendava kromosoomi karüotüübist välimus. Kõige kuulsam näide trisoomia on Downi sündroom, mis on sageli nimetatakse trisoomia 21. kromosoomi trisoomia kromosoomi tulemus on 13 Patau sündroom, 18 kromosoomi - Edwards sündroom. Kõik need trisoomid on autosoomsed. Teised autosoomide trisoomid ei ole elujõulised, surevad emaka ja ilmselt kaotatakse spontaansete abortide vormis. Elujõulised on isikud, kellel on täiendavaid seksikromosoome. Lisaks sellele võivad täiendavate kromosoomide X ja Y kliinilised ilmingud olla suhteliselt väheolulised.

tavaliselt trisoomia tuleneda rikkumise Vastuolude homoloogiliste kromosoomide anafaasiks meioosi I. Selle tulemusena üks tütar rakkude sisestada kaks homoloogilised kromosoomid ja teine ​​tütar rakkude ei sobi üks kahevalentne kromosoomid. Mõnikord võib trisoomia olla meioosi II õele kromatiididevahelise katkemise tulemus. Sellisel juhul jagunevad kaks täiesti identset kromosoomi ühte gametit, mis tema normaalse sperma viljastamise korral annab trisoomse sigoti. Seda tüüpi kromosomaalseid mutatsioone, mis põhjustavad trisoomimist, nimetatakse kromosoomide mittekanduvuseks. Autosomaalne trisoomia tuleneda nondisjunction, täheldati peamiselt oogenees, spermatogeneesi, kuid nondisjunction võib olla ka autosoomidega. Kromosoomide jagunemine võib esineda ka viljastatud munaraku purustamise varajastes staadiumides. Sel juhul organismi esineb kloon mutantrakku, mis saab lüüa suuremal või vähemal osa organite ja kudede ning mõnikord annavad kliinilised nähud sarnanevad normaalse trisoomia.

Kromosoomide nondisjunktsiooni põhjused jäävad ebaselgeks. Tuntud asjaolu suhtlust nondisjunction kromosoomide( 21. kromosoomi eriti) ja Ema vanus ei ole siiski üheselt mõistetav tõlgendus.

Monosomy .Autosoomide puudumine on enamikul juhtudel normaalse arenguga vastuolus ja põhjustab varajasi spontaanseid aborde. Väga väheste eranditega - monosoomiana 21. kromosoomi monosoomiana võib olla tingitud mitte-lahkmel kromosoomide või kromosoomide kadu selle liikumise poolustele rakkude anafaasis.

Aneuploidsus sugukromosoomides. Monosoomia sugukromosoomide tõttu tekib CW karüotüübiga organism, mille kliiniline ilming on Turneri sündroom.80% juhtudest on X-kromosoomide monosoomia isa meioosi tulemus( X ja Y kromosoomide eraldamine).Enamik XO-zygotes surevad emakasiseseks.

trisoomia of sugukromosoomide võib olla kolme liiki - mille karüotüüp 47, XXY, 47, XXX ja 47, XYY.Trisomy 47, XXY on tuntud kui Klinefelteri sündroom. Ligikaudu 50% põhjuseks sündroom on X-kromosoomi nondisjunction in oogenees, ülejäänud 50% juhtudest on selgitatud nondisjunction kromosoomi X ja Y spermatogeneesi. Umbes 50% sellise karüotüübiga embrüodest katkestatakse. Trisomy 47, XXX on valdav enamikul juhtudest kromosoomide ebakõla tulemus emade gametogeneesis. Seevastu Trimosia 47, XYY tekib meioosi häirete tõttu isa gametogeneesis. See häire võib tekkida ainult tänu meioos II nondisjunction Y. trisoomia 47, XXX ja 47, XYY esineda sagedusega 1: 1000 naiste ja meeste kohta ja need ilmuvad suhteliselt väikesed fenotüübiliste muutuste ja on tavaliselt leitud pisteliste leiud.

polüploidsus

.Polyploidrakud sisaldavad kolmekordset või neljakordset haploidset kromosoomide komplekti. Inimestel esineb triploidüüpi mõnikord spontaansete abortidega, on teada ka mitmed elussündide juhtumid, kuid patsiendid surevad esimese elukuu jooksul. Triploidsust võib põhjustada emaste või meeste sugurakkude meioosi kogu kromosoomide komplekti meiootilise lahknevuse rikkumine. Selle tulemusena on kas munarakk või sperma on diploidsed. Triploidsuse mehhanismina kaalutakse ka kahe seemnerakuga munade väetamist. Juhul kui triploidy tõttu diploidne paternal kromosoomid esineb tsüstiline degeneratsioon platsenta niinimetatud põismool. Struktuurifondide kromosoomide mutatsioone

kromosoomi struktuurseid mutatsioonid võivad tekkida ainult tulemusel lõhe kromosoomid millele kokkutulek kaasas rikkumise esialgse seadistuse kromosoome. Sellised mutatsioonid võivad olla tasakaalus või tasakaalustamata. Kui balansseeritud kromosomaalse mutatsioonid ei vähenenud või liigse geneetilise materjali, nii et nad ei ole fenotüübiline ilminguid, välja arvatud kui sulatatakse funktsionaalselt oluline geeni kromosoomis murdes vaheaja. Samal hetkel kandjaid tasakaalustatud kromosomaalse mutatsioonid võivad genereerida tasakaalustamata kromosoomi seatud sugurakkude ja selle tulemusena lootele tulenevad gameediga viljastumist kromosoomi set oleks ka tasakaalustamata. Ebastabiilse kromosoomikomplektiga tekitab lootele patoloogiline tõsine kliiniline ilming, tavaliselt kaasasündinud väärarengute kompleksi vormis.

kustutamised. kustutamine tähendab kromosoomipiirkonna kadumist. Deletsioonid tekkida sissemurdmisjäljed kromosoomis kromosoomi ise lühendati ning fragment on tavaliselt kaotas järgmises rakkude jagunemist.Ülejäänud kustutused, mida nimetatakse interstitsiaalseks, tekivad kahe kromosoomi katkestuste tõttu. Kromosoomipiirkonna kustutamine põhjustab monosoomia sellel saidil, mis reeglina on surmav. Usutakse, et haploidikomplekti kromosoomi materjali eemaldamine üle 2% on surmav. Samal ajal on mõned kustutussündroomid eluga ühilduvad. Nende hulka kuuluvad Wolf-Hirschhorn'i sündroom ja kassihüügisündroom.

paljundamine. Paljundamine on DNA osa kahekordistamine ja võib esineda ka translokatsiooni kaasatud kromosoommaterjali osa dubleerimist. Microduplication võib olla ka homogeensete kromosoomide ebavõrdse ületamise tulemus. Tavaliselt ei põhjusta dubleerimist selliseid märgatavaid arenguhäireid kui kustutamisi.

Translocations. Translokatsioon tähendab geneetilise materjali üleviimist ühest kromosoomist teise. Kui tekkida vahesid üheaegselt kaks kromosoomi ja vahetada moodustatud viimase vaba segment, selline translokatsioon nimetatakse vastastikune. Sellisel juhul on karüotüüp endiselt esindatud 46 kromosoomiga ja translokatsiooni saab tuvastada ainult kromosoomide üksikasjaliku analüüsiga. Vastastikused translokatsioonid ei ole tavaliselt seotud fenotüübiliste ilmingutega. Vastastikused translokatsioonid põhjustavad meioosi läbinud tasakaalustamata gametes tekkimist. Järgmised kaks võimalust on tavaliselt rakendatakse: üks sugurakkude jagunevad kahte normaalne, ja teises - kaks asustatakse( seda tüüpi lahknevus nimetatakse alternatiivseid) kromosoomid nii sugurakke ja saada üks normaalne ja üks asustatakse kromosoomi. Teisel juhul on võimalikud kaks kombinatsiooni normaalsetest ja translokatsioonitud kromosoomidest. Teoreetiliselt peaksid kõik 4 erinevuse liigid olema realiseeritud võrdse tõenäosusega.

Eri tüüpi vastastikused translokatsioonid on nn Robertsoni translokatsioonid. Sel juhul lüngad kahe acrocentric kromosoomid asuvad tsentromeeri või lähedal neid. Kromosoomide pikad õlad ühendavad ja lühikesed on kadunud. Kuna lühikese õla acrocentric kromosoomid sisaldavad geene rRNA, nende kaotus ei avalduda mitme koopiana Nende geenide leidub ka teisi acrocentric kromosoomid. Seetõttu Robertsoni translokatsioon on funktsionaalselt tasakaalus. Karüotüüpide kromosoomi arvu vähendatakse 45. Sarnaselt vastastikuste translokatsioon. Liikide riski tasakaalustamata sugurakkude tingitud asjaolust nii Meioos esineb kandjad Robertsoni translokatsioonid.

Moodustumine

6 gameedil liiki erinevalt kromosoomid kaasatud Robertsoni translokatsioon:

1) sugurakke normaalse kromosoomi;

2) sellega komplementaarne sugurakke Robertsoni translokatsioon( mõlemad sugurakud tasakaalustatud tüüp);

3) sugurakud, mis kannavad ühte normaalset ja translokatsiooni kromosoomi;

4) sugurakud, mis kannavad teist normaalset ja translokatsiooni kromosoomi;

5) sugurakud, millel on ainult üks normaalne kromosoom;

6) gametes, mis kannavad ainult teist normaalset kromosoomi.

puhul, kus Robertsoni translokatsioon on ühinemise tulemusena on pikad käed kromosoomide 21, kõik sugurakud on tasakaalust väljas. Peres, kus üks sellistest ümberasustamistest on üks vanematest, on kõigil lastel Downi haigus.

sisestused. Kui ühte segmenti kromosoomis ülekantud asetamist teise kromosoomi ümberkorraldused nimetatakse selliseid sisestamist. Sisestamise ilmnemiseks on vaja vähemalt kolme kromosoomi pausid. Kuna sisestamine ei kaota ega lisa uut geneetilist materjali, peetakse sellist ümberkorraldamist tasakaalustatudks. Kuid kandjaid selliste sisestusi 50% sugurakkude tasakaalustamata, kuna need viivad kromosoomi deletsiooni või sisestamise. Selle tulemusel moodustuvad osalise monosoomia või osalise trisoomiga sigotid.

Inversioon. nimetatakse inversioon kromosoomi mutatsiooni, kui pärast kahte puruneb ühes kromosoomis kromosoomi segmendi vahel paiknevad katkestusi, 180 ° pöörata ja võtab ümberpööratud asendis. Kui tagurpidi segment saab tsentromeeri, nn inversioon peritsentriline ja kui segment kromosoomist inversioon esineb ühe käe - paratsentrilise. Kui inversioon kadu ei ole geneetiline materjal, välja arvatud juhtudel, kui kromosoomid lõhe võib mõjutada geeni funktsionaalselt oluline. Seetõttu ei mõjuta mõlemat tüüpi inversiooni kandjad reeglina patoloogilisi sümptomeid. Lisaks on mõned inversioon nt peritsentriline inversioon 9. kromosoomis, esineda tavalistes märk piisavalt kõrge sagedusega teatud etnilised grupid. Nagu teiste tasakaalustatud ümberkorralduste puhul, võivad meioosi inversioonid põhjustada tasakaalustamata gametes tekkimist.

isokromosoomid. isochromosome tekkida juhul, kui tsentromeeri ei jagune pikisuunas ja külgsuunas. Selle tulemusena kaotatakse üks õlad ja teine ​​kahekordistub. Enamasti tuvastasime isochromosome koosseisus pikema õla kromosoomi X. Sel juhul individuaalsete kandjaga nagu isochromosome X, eksponeerida sümptomid Turneri sündroom.

Ring-kromosoomid. Seda tüüpi kromosoommutatsioonina tekib siis, kui luumurdude täheldatud mõlemad mõned kromosoomid. Acentrilised fragmendid on kadunud ja kromosoomi keskosa sulgeb ringi. Kui selline tsükkel on moodustatud autosoomi kromosoomi seejärel puudumise tõttu olulisel hulgal geneetilises materjalis sügoot ja gameedil kromosoomides tasakaalustamata, mis viib varase kaotus embrüot rõngakujuline kromosoom. Kui embrüo moodustub, siis kromosoom kerib rakkude mitootilise jaotumise ajal kaduma. Selle tagajärjel on tsükli kromosoomi olemasolu rakkudes mosaiitsism.