Mutations chromosomiques
Il existe deux types principaux de mutations chromosomiques: les mutations chromosomiques numériques et les mutations chromosomiques structurales.À leur tour, les mutations numériques sont divisées en aneuploïdie, lorsque des mutations sont exprimées dans la perte ou l'apparence d'un un ou plusieurs chromosomes supplémentaires, polyploïdie, lorsqu'un nombre croissant d'ensembles haploïdes de chromosomes. La perte de l'un des chromosomes est appelée monosomie, et l'émergence d'un chromosome supplémentaire dans n'importe quelle paire de chromosomes - trisomie. Les mutations chromosomiques structurelles sont représentées par des translocations, des délétions, des insertions, des inversions, des anneaux et des isochromosomes. Mutations chromosomiques numériques
Trisomie. Trisomie est l'apparition dans le caryotype d'un chromosome supplémentaire. L'exemple le plus célèbre de la trisomie est le syndrome de Down, qui est souvent appelé un trisomie 21 Trisomie du résultat chromosomique est 13 syndrome de Patau, le chromosome 18 - syndrome Edwards. Toutes ces trisomies sont autosomiques. D'autres trisomies sur autosomes ne sont pas viables, meurent in utero et, apparemment, se perdent sous la forme d'avortements spontanés. Viable sont les individus avec des chromosomes sexuels supplémentaires. De plus, les manifestations cliniques des chromosomes supplémentaires X ou Y peuvent être tout à fait insignifiantes.
habituellement pose de la trisomie violation de la divergence des chromosomes homologues lors de l'anaphase de la méiose I. En conséquence, l'une des cellules filles entrent dans les deux chromosomes homologues, et la seconde cellule fille ne correspond pas l'un des chromosomes bivalents. Parfois, cependant, la trisomie peut être le résultat d'une perturbation de la divergence des chromatides sœurs dans la méiose II.Dans ce cas, deux chromosomes absolument identiques tombent dans un gamète qui, dans le cas de sa fécondation avec du sperme normal, donnera un zygote trisomique. Ce type de mutations chromosomiques conduisant à la trisomie est appelé non-divergence des chromosomes.trisomie autosomique se pose en raison de la non-disjonction, observée principalement dans oogenesis, spermatogenèse, mais nondisjonction pourrait également être autosomes. La non-disjonction des chromosomes peut également se produire dans les premières étapes de l'écrasement d'un ovule fécondé.Dans ce cas, il y a un clone de cellules mutantes dans le corps qui peut capturer plus ou moins des organes et des tissus et parfois donner des manifestations cliniques similaires à celles observées dans la trisomie ordinaire.
Les raisons de la non-jonction des chromosomes restent floues. Le fait bien connu de la relation entre la non-dissociation des chromosomes( en particulier le chromosome 21) et l'âge de la mère n'a toujours pas d'interprétation non ambiguë.
Monosomie .L'absence d'autosome est dans la plupart des cas incompatible avec le développement normal et conduit à des avortements spontanés précoces. Une exception très rare est la monosomie sur le chromosome 21. La monosomie peut être le résultat d'une non-disjonction chromosomique ou d'une perte du chromosome lors de son déplacement vers le pôle cellulaire en anaphase.
Aneuploïdie sur les chromosomes sexuels. La monosomie par chromosomes sexuels conduit à la formation d'un organisme avec un caryotype de CW, dont la manifestation clinique est le syndrome de Turner. Dans 80% des cas, la monosomie du chromosome X est le résultat d'une méiose chez le père( non-séparation des chromosomes X et Y).La plupart des XO-zygotes meurent in utero.
Trisomie sur les chromosomes sexuels peut être de trois types - avec caryotype 47, XXY, 47, XXX et 47, XYY.La trisomie 47, XXY est connue sous le nom de syndrome de Klinefelter. Environ 50% de la cause du syndrome du chromosome X est nondisjunction dans l'ovogenèse, les autres 50% des cas sont expliqués nondisjunction du chromosome X et Y spermatogenèse. Environ 50% des embryons avec un tel caryotype sont avortés. La trisomie 47, XXX est dans la grande majorité des cas le résultat de la non-divergence des chromosomes dans la gamétogenèse de la mère. En revanche, Trimosia 47, XYY se produit à la suite de la perturbation de la méiose dans la gamétogenèse du père. Ce trouble peut se produire que par suite de la méiose II nondisjonction Y. Trisomie 47, XXX et 47, XYY se produisent avec une fréquence de 1: 1000 pour les femmes et les hommes, respectivement, ils apparaissent des changements phénotypiques relativement mineures et se trouve généralement sous la forme de découvertes au hasard.
Polyploïdie de .Les cellules polyploïdes contiennent un ensemble de chromosomes haploïdes triple ou quadruple. Le triploidy homme détecté parfois des avortements spontanés, plusieurs cas aussi connu des naissances vivantes, mais les patients sont décédés à moins de 1 mois de la vie. La triploïdie peut être causée par une violation de la divergence méiotique de l'ensemble des chromosomes dans la méiose des cellules sexuelles féminines ou masculines. En conséquence, l'ovule ou le sperme sont diploïdes. En tant que mécanisme de triploïdie, la possibilité de fécondation des œufs avec deux spermatozoïdes est également envisagée. Dans le cas où les chromosomes paternels diploïdes triploïdie à cause de la dégénérescence se produit le placenta kystique, que l'on appelle môle.mutations chromosomiques structurelles
mutations chromosomiques peuvent se produire que comme les chromosomes de l'écart de résultat ont suivi la réunion accompagnée d'une violation de la configuration initiale des chromosomes. De telles mutations peuvent être équilibrées ou déséquilibrées. Lorsque des mutations chromosomiques équilibrées est sans perte ou un excès de matériel génétique, donc ils ont pas de manifestations phénotypiques, sauf lorsqu'ils sont rendus gène fonctionnel important dans le chromosome en brisant à la pause. En même porteurs de moment des mutations chromosomiques équilibrées peuvent être générés par le chromosome asymétrique ensemble de gamètes, et par conséquent, le fœtus résultant d'une fertilisation gamète, jeu de chromosomes serait aussi déséquilibré.Avec un ensemble chromosomique déséquilibré, le fœtus développe des manifestations cliniques graves de la pathologie, généralement sous la forme d'un complexe de malformations congénitales.
Deletions. Deletion signifie la perte de la région chromosomique.délétions terminales se produisent à la suite d'une rupture dans le chromosome du chromosome lui-même est écourté, et le fragment est habituellement perdu dans la prochaine division cellulaire. Les délétions restantes, appelées interstitielle, résultent de deux discontinuités dans le chromosome. La délétion de la région chromosomique entraîne une monosomie le long de ce site, qui est généralement létale. On pense que la suppression de plus de 2% du matériel chromosomique de l'ensemble haploïde sera létale. Dans le même temps, certains syndromes de suppression sont compatibles avec la vie. Ceux-ci comprennent le syndrome de Wolf-Hirschhorn et le syndrome du chat-cri.
Duplications de .La duplication est un doublement de la partie ADN, et une duplication d'une partie du matériel chromosomique impliqué dans la translocation peut également se produire. Les microduplications peuvent également être le résultat d'un croisement inégal dans les chromosomes homologues. Habituellement, les duplications ne conduisent pas à l'apparition d'anomalies développementales aussi prononcées que les délétions.
Translocations. La translocation fait référence au transfert de matériel génétique d'un chromosome à un autre. Si des discontinuités se produisent simultanément dans deux chromosomes et que ces derniers sont échangés par les segments libres formés, de telles translocations sont appelées translocations réciproques. Dans ce cas, le caryotype reste représenté par 46 chromosomes, et la translocation ne peut être détectée que par une analyse détaillée des chromosomes. Les translocations réciproques ne sont généralement pas accompagnées de manifestations phénotypiques. Les translocations réciproques conduisent à la formation de gamètes déséquilibrés lorsqu'ils subissent une méiose. Les deux options suivantes sont généralement mises en œuvre: un gamète se divisent en deux normales, et dans un autre - deux chromosomes( relocalisés ce type de divergence est appelée alternatif) dans les deux gamètes et d'obtenir un chromosome normal et un transloqué.Dans le second cas, deux combinaisons de chromosomes normaux et transloqués sont possibles. Théoriquement, les 4 types d'écarts doivent être réalisés avec une probabilité égale.
Un type particulier de translocations réciproques sont les translocations dites de Robertson. Dans ce cas, les discontinuités des deux chromosomes acrocentriques sont localisées dans la région du centromère ou dans leur voisinage immédiat. Les longues épaules des chromosomes fusionnent, et les plus courtes sont perdues. En raison du bras court des chromosomes acrocentriques contiennent des gènes ARNr, leur perte ne manifeste pas que de multiples copies de ces gènes se trouvent aussi dans d'autres chromosomes acrocentriques. Par conséquent, la translocation robertsonienne est fonctionnellement équilibrée. Le caryotype du nombre de chromosomes est réduit à 45. Comme dans le cas des translocations réciproques, le risque de gamètes déséquilibrés en raison du fait à la fois méiose se produit chez les porteurs de translocations.
6 types de gamètes sont possibles en raison des différentes méthodes de divergence chromosomique impliquées dans la translocation de Robertson:
1) gamètes avec des chromosomes normaux;
2) des gamètes complémentaires avec translocation de Robertson( les deux types de gamètes sont équilibrés);
3) les gamètes porteurs d'un chromosome normal et transloqué;
4) les gamètes portant le second chromosome normal et transloqué;
5) les gamètes porteurs d'un seul chromosome normal;
6) les gamètes portant seulement le second chromosome normal.
Dans le cas où la translocation robertsonienne est le résultat de la fusion des bras longs des chromosomes 21, tous les gamètes seront déséquilibrés. Dans une famille où l'un des parents est porteur d'une telle translocation, tous les enfants auront la maladie de Down.
Insertions. Lorsqu'un segment d'un chromosome est transféré et inséré dans un autre chromosome, un tel réarrangement est appelé insertion. Pour qu'une insertion se produise, au moins 3 cassures chromosomiques sont nécessaires. Puisque l'insertion ne perd pas ou n'ajoute pas de nouveau matériel génétique, une telle restructuration est considérée comme équilibrée. Cependant, chez les porteurs d'une telle insertion, 50% des gamètes seront déséquilibrés, puisqu'ils porteront le chromosome soit avec délétion, soit avec insertion. En conséquence, des zygotes avec une monosomie partielle ou une trisomie partielle seront formés.
Inversion. Une inversion est appelée mutation chromosomique, lorsque, après deux cassures sur un chromosome, le segment du chromosome situé entre les cassures tourne de 180 ° et prend une position inversée. Si un centromère entre dans le segment inversé, alors cette inversion est appelée péricentrique, et si l'inversion du segment chromosomique se produit dans un bras, le paracentrique. Avec l'inversion, il n'y a pas de perte de matériel génétique, sauf lorsque la rupture du chromosome peut affecter un gène fonctionnellement important. Par conséquent, les porteurs des deux types d'inversion n'ont généralement aucun symptôme pathologique. De plus, certaines inversions, telles que l'inversion péricentrique du chromosome 9, apparaissent comme un symptôme normal avec une fréquence assez élevée dans certains groupes ethniques. Comme avec d'autres réarrangements équilibrés, les inversions dans la méiose peuvent conduire à la formation de gamètes déséquilibrés.
Isochromosomes. Les isochromosomes apparaissent lorsque le centromère n'est pas divisé longitudinalement mais transversalement. En conséquence, l'une des épaules est perdue, et la seconde est doublée. Le plus souvent, on détecte un isochromosome composé de bras longs du chromosome X. Dans ce cas, les individus porteurs d'un tel isochromosome X présentent des manifestations du syndrome de Shereshevsky-Turner.
Chromosomes de l'anneau. Ce type de mutation chromosomique se produit lorsque des ruptures sont observées dans les deux épaules d'un chromosome. Les fragments acentriques sont perdus et la partie centrale du chromosome se referme dans l'anneau. Si un tel anneau est formé à partir du chromosome autosome, puis en raison du manque d'une proportion importante du matériel génétique des chromosomes zygote et gamète sont asymétriques, ce qui conduit à la perte précoce de l'embryon avec le chromosome annulaire. Si, cependant, l'embryon est formé, le chromosome anneau tend à se perdre pendant les cellules mitoticheskihdeleny. En conséquence, il y a un mosaïcisme dû à la présence dans les cellules du chromosome de l'anneau.