Kromosomimutaatiot

On olemassa kahdenlaisia ​​kromosomimutaatiot: kromosomien lukumäärän mutaatioiden ja kromosomirakenteen mutaatioita. Vuorostaan, numeerinen mutaatiot on jaettu aneuploidian, kun mutaatiot ilmaistu menetys tai ulkonäön lisäksi yhden tai useamman kromosomeja, polyploidia, kun yhä enemmän haploid kromosomipariin. Yhden kromosomin menetys on nimeltään monosomi, ja lisäkromosomin syntyminen millä tahansa parilla kromosomeista - trisomia. Rakenteellisia kromosomaalisia mutaatioita edustavat translokaatiot, deleetiot, insertiot, invertoinnit, renkaat ja isokromosomit. Numeeriset kromosomimutaatiot

Trisomy. Trisomia on ulkokehys kromosomin kariotyypissä.Tunnetuin esimerkki trisomia on Downin oireyhtymä, joka usein kutsutaan kromosomin 21 trisomia trisomia kromosomissa tulos on 13 Pataun oireyhtymä, kromosomi 18 - Edwards syndrooma. Kaikki nämä trisomia ovat autosomaaleja. Muut trisomia autosomeilla eivät ole elinkelpoisia, kuolevat kohdussa ja ilmeisesti menetetään spontaani aborttien muodossa. Elinkelpoisia ovat yksilöt, joilla on muita sukupuolikromosomeja. Lisäksi ylimääräisten kromosomien X tai Y kliiniset ilmentymät voivat olla melko merkityksettömiä.

yleensä trisomia syntyvät rikkoo ero homologisten kromosomien aikana anafaasi meioosin I seurauksena, yksi tytärsolut syöttää kaksi homologista kromosomeja, ja toinen tytär solu ei sovi yhtä kahdenarvoisen kromosomeja. Joskus trisomia voi kuitenkin johtua keskushermoston kromatidien erittymisestä meioosi II: ssa. Tällöin kaksi täysin identtistä kromosomia kuuluvat yhteen gameteiksi, joka siinä tapauksessa, että se leviää normaalin siittiöiden kanssa, antaa trisomisen zygotin. Tällaisia ​​trisomiaan johtavia kromosomaalisia mutaatioita kutsutaan kromosomien ei-divergenssiksi. Autosomissa trisomia johtuvat nondisjunction, havaittiin lähinnä munasolujen muodostumisen eri vaiheisiin spermatogeneesin, mutta nondisjunction voisi myös olla autosomeiksi. Kromosomien epäsuhtaisuus voi myös esiintyä hedelmöitetyn munan murskaamisen alkuvaiheissa. Tässä tapauksessa elin on läsnä kloonissa mutantti solu, joka voi kaapata enemmän tai vähemmän osa elinten ja kudosten, ja joskus antaa kliinisiä oireita samanlaisia ​​kuin normaalissa trisomia.

Kromosomien epäsymmetrisen syyn syyt ovat edelleen epäselviä.Kromosomien( erityisesti kromosomin 21) ja äidin ikäjakauman välisen yhteyden tunnetusta tosiasiasta ei ole vieläkään yksiselitteistä tulkintaa.

Monosomy .Autosomin puuttuminen on useimmiten ristiriidassa normaalin kehityksen kanssa ja johtaa varhaisiin spontaaniin abortteihin. Harvoja poikkeuksia lukuun ottamatta - monosomia kromosomi 21 monosomia voi johtua ei-eroavaisuuden kromosomien tai kromosomin menetyksen aikana sen liikkeen napojen solun anafaasiin.

Aneuploidy sukupuoliskromosomista. Monosomiasta sukupuolikromosomeilla johtaa organismin muodostumiseen CW: n karyotyypillä, jonka kliininen ilmentymä on Turnerin oireyhtymä.80 prosentissa tapauksista X-kromosomimonosomi on seurausta meioosista isänä( kromosomien X ja Y erottelemattomuus).Useimmat XO-zygotes kuolevat uteroon.

Trisomi sukupuolikromosomeilla voi olla kolmesta tyypistä - karyotyypillä 47, XXY, 47, XXX ja 47, XYY.Trisomy 47, XXY tunnetaan Klinefelterin oireyhtymänä.Noin 50%: n syy oireyhtymä on X-kromosomi nondisjunction on munasolujen muodostumisen eri vaiheisiin, muut 50% tapauksista on selitetty nondisjunction kromosomin X ja Y spermatogeneesin. Noin 50% tällaisista karyotyypeistä alkioista keskeytetään. Trisomia 47, XXX on valtaosassa tapauksissa kromosomien epäsäännöllisyydestä johtuva äidin gametogeneesiä.Sitä vastoin Trimosia 47, XYY esiintyy johtuen meiosiohäiriöstä isän gametogeneesissä.Tämä häiriö voi tapahtua vain seurauksena meioosiin II nondisjunction Y. Trisomia 47, XXX ja 47, XYY esiintyy taajuudella 1: 1000 naisten ja miesten vastaavasti ne näyttävät suhteellisen vähäisiä fenotyyppimuutoksia ja on yleensä löytynyt muodossa satunnaisia ​​löytöjä.

Polyploidy .Polyploidisolut sisältävät kolminkertaisen tai nelinkertaisen haploidisarjan kromosomeja. Ihmisillä triploidi on joskus havaittavissa spontaaneissa abortitapauksissa, mutta useat elävät syntymät tunnetaan, mutta potilaat kuolevat ensimmäisen kuukauden aikana. Triploidy voi johtua koko sarjan kromosomien meioottisen eron rikkomisesta naispuolisten tai miespuolisten sukupuolielinten meioosissa. Tämän seurauksena joko munasolu tai sperma ovat diploidisia. Triploidi-mekanismina harkitaan myös munasolujen leviämisen mahdollisuutta kahdella siittiöillä.Tapauksessa, jossa triploidy vuoksi diploidi isän kromosomien tapahtuu kystinen degeneraatio istukasta, niin kutsuttu rypäleraskaus. Rakenteellinen kromosomimutaatiot

rakenteellisia kromosomi mutaatiot voivat esiintyä vain seurauksena rako kromosomien jälkeen yhdistäminen mukana rikkonut alkuperäistä kokoonpano kromosomeja. Tällaiset mutaatiot voivat olla tasapainotettuja tai epätasapainossa. Kun tasapainoinen kromosomimutaatiot ei menetetä tai yli geneettistä materiaalia, joten niillä ei ole fenotyyppisten oireiden, paitsi jos ne on tehty funktionaalisesti tärkeä kromosomissa rikkomalla on tauko. Samalla hetkellä kantajia tasapainoinen kromosomimutaatiot voidaan tuottaa epätasapainossa kromosomi asetettu sukusolujen, ja sen seurauksena, sikiö johtuvat sukusolujen hedelmöityksestä, kromosomi asettaa myös epäsymmetrisesti. Epätasapainoisella kromosomisarjalla sikiö kehittyy vakavien patologisten kliinisten oireiden ilmaantuessa, tavallisesti synnynnäisten epämuodostumien kompleksina.

Poistot. Poistaminen tarkoittaa kromosomin alueen häviämistä.Pääte-deleetioita esiintyy, kun kromosomin yksittäisen tauon seurauksena itse kromosomi lyhenee ja fragmentti menetetään yleensä seuraavan kerran solun jakautumisen jälkeen. Jäljelle jäävät deleetioiksi, joita kutsutaan interstitiaaliksi, ilmenevät kromosomin kahden epäjatkuvuuden seurauksena. Kromosomin alueen poistaminen aiheuttaa monosomiaa pitkin tätä paikkaa, joka on pääsääntöisesti tappiollinen. Uskotaan, että haploidisarjan kromosomimateriaalin yli 2%: n deleetio on tappava. Samanaikaisesti jotkut deleetio-oireet ovat yhteensopivia elämän kanssa. Näihin kuuluvat Wolf-Hirschhornin oireyhtymä ja kissa-huutaaoireyhtymä.

: n kaksoiskappaleet. Kopiointi on kaksinkertainen DNA-osaan, ja myös kopiointiin osallistuvan kromosomimateriaalin osan duplikaatio voi tapahtua. Mikrokuvakkeet voivat myös johtua epätasaisesta ylittämisestä homologisissa kromosomeissa. Yleensä kopioinnit eivät johda tällaisten ilmeisten kehityspoikkeamien ilmeeseen kuin deleetioita.

Translocations. Translocation viittaa geneettisen materiaalin siirtoon yhdestä kromosomista toiseen. Jos epäjatkuvuuksia esiintyy samanaikaisesti kahdessa kromosomissa ja jälkimmäiset vaihdetaan muodostuneilla vapaaosilla, niin tällaisia ​​translokaatioita kutsutaan vastavuoroiksi translokaatioiksi. Tässä tapauksessa karyotyyppiä edustaa 46 kromosomia, ja translocation voidaan havaita vain yksityiskohtaisella kromosomi-analyysillä.Vastavuoroisiin translocationihin ei yleensä liity fenotyyppisiä ilmentymiä.Vastavuoroiset translokaatiot johtavat epätasapainoisten sukusolujen muodostumiseen, kun he joutuvat meioosiin. Seuraavat kaksi vaihtoehtoa toteutetaan yleensä: yksi sukusolujen jakautuvat kahteen normaalia, ja toisessa - kaksi kulkeutua( tällainen ristiriita kutsutaan vaihtoehto) kromosomia sekä sukusolujen ja saada yksi normaali ja yksi translokaatio kromosomi. Toisessa tapauksessa kaksi yhdistelmää normaaleista ja siirretyistä kromosomeista ovat mahdollisia. Teoreettisesti kaikki 4 erilaista eroa olisi toteutettava yhtä todennäköisesti.

Vastavuoroisten translokaatioiden erityinen tyyppi ovat niin kutsuttu Robertsonin translocation. Tällöin kahden keskipitkän kromosomin epäjatkuvuudet lokalisoidaan sentromerian alueella tai niiden välittömässä läheisyydessä.Kromosomien pitkät hartiat sulautuvat yhteen, ja lyhyet katoavat. Koska lyhyen varren acrocentric kromosomien sisältävät geenejä rRNA, niiden menetys ei ilmentyä useita kopioita näistä geeneistä on havaittu myös muissa acrocentric kromosomeja. Siksi Robertsonian translokaatio on toiminnallisesti tasapainossa. Karyotyyppi kromosomin numero pienenee 45. Kuten vastavuoroisen translokaatioita, riski epätasapainoinen sukusolujen koska molemmat Meioosi tapahtuu kantajia Robertsonin translokaatioita.

Muodostumista

6 sukusolujen erilaisia ​​eri tavoin kromosomien mukana Robertsonin translokaatio:

1) sukusolut normaaleissa kromosomien;

2) täydentävät sukusolut Robertsonin translokaation avulla( molemmat sukusolutyypit ovat tasapainossa);

3) sukusolut, joilla on yksi normaali ja siirretty kromosomi;

4) sukusolut, jotka kuljettavat toista normaalia ja siirrettyä kromosomia;

5) sukusolut, joilla on vain yksi normaali kromosomi;

6) sukusolut, joilla on vain toinen normaali kromosomi.

Siinä tapauksessa, jossa Robertsonin translokaatio on seurausta yhdistämällä pitkien varsien kromosomien 21, kaikki sukusolut epätasapainoinen. Perheessä, jossa yksi vanhemmista on tällaisen translokaation kantaja, kaikilla lapsilla on Downin tauti.

Lisäykset. Kun yhden kromosomin segmentti siirretään ja asetetaan toiseen kromosomiin, tällaista uudelleenjärjestelyä kutsutaan lisäykseksi. Jotta lisäys tapahtuisi, tarvitaan vähintään 3 kromosomipoikkea. Koska lisäys ei menetä tai lisää uutta geneettistä materiaalia, tällaista rakenneuudistusta pidetään tasapainotettuna. Kuitenkin sellaisten insertioiden kantajissa 50% sukusolut ovat epätasapainossa, koska ne kantavat kromosomin joko deleetuksella tai insertiolla. Tämän seurauksena muodostuu zygoteja osittaisella monosomialla tai osittaisella trisomyjalla.

Inversion. kutsutaan inversio kromosomimutaatiosta, kun kahden taukoja yhdessä kromosomin segmentti sijaitsee välillä epäjatkuvuuskohtia, kierretään 180 ° ja ottaa ylösalaisin. Jos invertoitu segmentti saa sentromeerin, ns inversio pericentric, ja jos segmentti kromosomin inversio tapahtuu yhdellä kädellä - paracentric. Invertoimalla geneettistä materiaalia ei tapahdu, paitsi milloin kromosomipoikkeama voi vaikuttaa funktionaalisesti tärkeään geeniin. Siksi kummankin tyyppisten inversioiden kantajilla ei pääsääntöisesti ole patologisia oireita. Lisäksi, jotkut inversio esimerkiksi pericentric inversio kromosomissa 9, esiintyy normaalina merkki riittävän suurella taajuudella tiettyjen etnisten ryhmien. Kuten muillakin tasapainoisilla uudelleenjärjestelyillä, meioosiin kohdistuvat inversiot voivat johtaa epätasapainoisten sukusolujen muodostumiseen.

isokromosomit. Isokromosomeja syntyy, kun sentromereja ei ole jaettu pituussuuntaisesti, mutta poikittain. Tämän seurauksena yksi hartioista menetetään ja toinen kaksinkertaistuu. Useimmiten havaitsimme isokromo- koostuu pitkän varren X-kromosomiin Tässä tapauksessa yksittäiset kantajan kuten isokromo- X, osoittavat oireita Turnerin oireyhtymä.

Rengas kromosomit. Tällainen kromosomaalinen mutaatio tapahtuu, kun kromosomin molemmissa olissa havaitaan repeämiä.Akentriset fragmentit menetetään, ja kromosomin keskiosa sulkeutuu renkaaseen. Jos tällainen rengas on muodostettu autosomi kromosomissa, sitten puutteen vuoksi merkittävä osa geneettisen materiaalin tsygootti ja sukusolujen kromosomit ovat epätasapainossa, mikä johtaa ennenaikaiseen menettämiseen alkion kanssa rengasmaisen kromosomi. Jos alkio muodostuu, rengasrunomi katoaa hajoamaan solujen mitoottisen jakautumisen aikana. Tämän seurauksena, läsnäolo mosaikismin tapahtuu soluissa rengasmainen kromosomiin.