Kromosomske mutacije

Postoje dvije glavne vrste mutacija kromosoma: numeričke kromosomske mutacije i strukturne kromosomske mutacije. S druge strane, numeričke mutacije su podijeljeni u aneuploidije, kada su mutacije izražena u gubitak ili pojave dodatnih jedan ili više kromosoma, poliploidije, kada sve veći broj haploidnim kompleta kromosoma. Gubitak jednog od kromosoma zove se monosomija, a pojava dodatnog kromosoma u bilo kojem paru kromosoma - trisomija. Strukturalne kromosomske mutacije prikazane su translokacijama, delecijama, umetcima, inverzijama, prstenima i izokromosomima. Numeričke kromosomske mutacije

Trisomija. Trisomija je izgled u kariotipu dodatnog kromosoma. Najpoznatiji primjer trisomije je Down-ovog sindroma, koji se često naziva trisomije kromosoma 21 trisomije od toga je 13 kromosoma Patau sindrom, kromosom 18 - Edwards sindrom. Sve ove trisomije su autosomne. Druga trisomija na autosomi nisu održiva, umiru u uteri i, očigledno, gube u obliku spontanih pobačaja. Održive su osobe s dodatnim spolnim kromosomima.Štoviše, kliničke manifestacije dodatnih kromosoma X ili Y mogu biti prilično beznačajne.

obično trisomija proizlaze iz povrede divergencije homolognih kromosoma tijekom Anafaza od mejoza I. Kao rezultat toga, jedan od stanice kćeri ulaze dva homolognih kromosoma, a druga kći stanica ne stane jedan od dvovalentnih kromosoma. Ponekad, međutim, trisomija može biti posljedica poremećaja sestrinskih kromatidnih divergencija u meiozi II.U ovom slučaju dva apsolutno identična kromosoma spadaju u jedan gamete, što će u slučaju gnojidbe s normalnom spermom dati trisomni zigot. Ova vrsta kromosomske mutacije koja vodi do trisomije nazivaju se neodređenost kromosoma. Autosomno trisomija nastati zbog nondisjunction, najčešće u oogenesis, spermatogeneza, ali u nondisjunction također može biti autosomni kromosomi. Nezaveza kromosoma može se također pojaviti u ranim fazama razaranja oplođenog jajašca. U tom slučaju tijelo je prisutan u klona mutirane stanice koje se mogu uhvatiti veći ili manji dio organa i tkiva, a ponekad i daju kliničke manifestacije slične onima uočenim tijekom normalnog trisomija.

Razlozi neodlučivanja kromosoma ostaju nejasni. Poznata činjenica povezanosti između ne disocijacije kromosoma( osobito kromosoma 21) i majke dobi još uvijek nema jednoznačno tumačenje.

Monosomy .Odsutnost bilo kojeg autosoma je u većini slučajeva nespojiva s normalnim razvojem i dovodi do ranijeg spontanog pobačaja. Uz vrlo malo iznimaka - monosomija kromosoma 21 monosomija može biti posljedica ne-odvajanje kromosoma ili gubitak kromosoma tijekom njegova kretanja na polovima stanice u Anafaza.

Aneuploidija na spolnim kromosomima. Monosomija prema kromosomu spolova dovodi do stvaranja organizma s kariotipom CW, čija je klinička manifestacija Turnerov sindrom. U 80% slučajeva, monosomija X kromosoma rezultat je meoza kod oca( ne-razdvajanje kromosoma X i Y).Većina XO-zigota umire u uteri. Trisomija na spolnim kromosomima može biti tri vrste - s kariotipom 47, XXY, 47, XXX i 47, XYY.Trisomija 47, XXY poznata je kao Klinefelterov sindrom. Približno 50% od uzroka sindroma X kromosom nondisjunction u oogenesis, a ostalih 50% slučajeva su objašnjene nondisjunction od kromosoma X i Y spermatogeneze. Oko 50% zametaka s takvim kariotipom je prekinuto. Trisomija 47, XXX je u velikoj većini slučajeva rezultat neodređenosti kromosoma u gametogenezi majke. Nasuprot tome, Trimosia 47, XYY nastaje uslijed poremećaja mejoza u gametogenezi oca. Ovaj poremećaj može se pojaviti samo kao rezultat mejoza II nondisjunction Y. trisomija 47, XXX i 47, XYY javljaju s učestalošću od 1: 1000 za žene i muškarce, odnosno, one se relativno manje fenotipske promjene i obično se nalaze u obliku slučajnih nalaza.

Poliploidija .Poliploidne stanice sadrže triplom ili četverostruk haploidni skup kromosoma. U ljudi, triploidija se ponekad nalazi u spontanim pobačajima, poznato je i nekoliko slučajeva živih poroda, no pacijenti su umrli u prvom mjesecu života. Triploidija može biti uzrokovana kršenjem meiotičke divergencije cijelog kromosoma u meiozi ženskih ili muških spolnih stanica. Kao rezultat toga, bilo jajna stanica ili sperma su diploidni. Kao mehanizam triploidije, razmatra se i mogućnost oplodnje jaja s dva sperma. U slučaju kada Triploidija zbog diploidne očinski kromosoma javlja cistične degeneracije posteljicu, tzv zidatidiformni madež.Strukturne kromosomske mutacije

strukturne kromosomske mutacije se može dogoditi samo kao jaz rezultat kromosomi slijedi okupljanje u pratnji kršenja početne konfiguracije kromosoma. Takve mutacije mogu biti uravnotežene ili neuravnotežene. Kada uravnotežen kromosomske mutacije nema gubitka ili višak genetskog materijala, tako da oni nemaju fenotipske manifestacije, osim kada je donesena funkcionalno važan gen u kromosomu razbijanje na poluvremenu. U istom trenutku prijevoznika uravnotežen kromosomske mutacije mogu biti generirani od strane neuravnoteženog setu kromosoma gameta, i kao rezultat toga, fetus koji proizlaze iz oplodnju jajnih stanica, kromosom skup bi neuravnotežen. S neuravnoteženim skupom kromosoma, fetus razvija ozbiljne kliničke manifestacije patologije, obično u obliku kompleksa kongenitalnih malformacija. Odbijanja

.Brisanje znači gubitak kromosomske regije. Terminal brisanja pojaviti kao rezultat prekida u kromosoma sama je skraćen, a fragment obično se gubi u sljedećem stanične diobe. Preostala brisanja, koja se nazivaju intersticijska, nastaju kao rezultat dviju diskontinuiteta u kromosomu. Brisanje kromosomskog područja uzrokuje monosomiju duž ovog mjesta, što je u pravilu smrtonosno. Vjeruje se da će brisanje više od 2% kromosomskog materijala iz haploidnog seta biti smrtno. Istodobno, neki delecijski sindromi su kompatibilni sa životom. To uključuje Wolf-Hirschhorn sindrom i cat-scream sindrom.

Umnožavanje .Umnožavanje je udvostručenje dijela DNA i može se pojaviti dupliciranje dijela kromosomskog materijala uključenog u translokaciju. Mikroduplicacije također mogu biti rezultat nejednakog prekoračenja u homolognim kromosomima. Obično dupliciranje ne dovodi do pojave tako izraženih razvojnih anomalija kao brisanja.

translocations. Translokacija odnosi se na prijenos genetskog materijala s jednog kromosoma u drugi. Ako nedostaci se javljaju istovremeno u dva kromosoma i razmjene formirana prošle slobodnog segmentu, kao izgon zove uzajamnosti. U ovom slučaju, kariotip ostaje zastupljen s 46 kromosoma, a translokacija se može otkriti samo detaljnom analizom kromosoma. Recipročne translokacije obično ne prate fenotipske manifestacije. Recipročne translokacije dovode do formiranja neuravnoteženih gameta kada se podvrgavaju meiozi. Sljedeće dvije opcije su obično provode: jedan gameta spadaju u dvije normalne, au drugom - dva premjesti( ova vrsta nepodudarnosti naziva alternativa) kromosomi u obje gamete i dobiti jedan normalan i jedan premjesti kromosom. U drugom slučaju moguće su dvije kombinacije normalnih i translocirajućih kromosoma. Teoretski, sve 4 vrste nesuglasnosti trebalo bi ostvariti s jednakom vjerojatnošću.

Poseban tip recipročnih translocijacije su tzv. Robertson translocations. U ovom slučaju, diskontinuiteti u dva akrocentrična kromosoma lokalizirani su u području centromera ili u njihovoj neposrednoj blizini. Duga ramena kromosoma se spajaju, a kratki su izgubljeni. Budući da kratka ramena akrocentrikih kromosoma sadrže rRNA gene, njihov gubitak se ne pojavljuje, budući da se više kopija tih gena također nalazi u drugim akrocentrikim kromosomima. Stoga je Robertsonianova translokacija funkcionalno uravnotežena. Kariotip broja kromosoma smanjuje na 45. Što u slučaju uzajamnih translokacije, rizik neuravnotežene spolnih stanica zbog činjenice kako Mejoza se javlja u nositelja Robertsonian translokacije.

Tvorba

6 vrste gameta na različite načine koji su uključeni u kromosome Robertsonian premještanje: 1)

gamete sa normalnim kromosoma;

2) komplementarne gamete s Robertsonovom translokacijom( obje vrste gameta su uravnotežene);3) gamete koje nose jedan normalan i translocirani kromosom;

4) gamete koje nose drugi normalni i translocirani kromosom;

5) gamete koje nose samo jedan normalni kromosom;

6) gamete koje nose samo drugi normalni kromosom. U

kada Robertsonian izgon je rezultat fuzije dugih rukama kromosoma 21, sve gamete dobar. U obitelji u kojoj je jedan od roditelja nositelj takve translokacije, sva djeca će imati Downovu bolest. Umetci

. Kada se segment jednog kromosoma prenese i umetne u drugi kromosom, takvo se preuređivanje naziva umetanje. Da bi se umetanje pojavilo, potrebne su najmanje 3 prekide kromosoma. Budući da umetanje ne gubi ili doda novi genetski materijal, takvo restrukturiranje se smatra uravnoteženim. Međutim, u nosačima takvog umetanja, 50% gameta bit će neuravnoteženo jer će nositi kromosom ili s brisanjem ili s umetanjem. Kao rezultat toga, formirat će se zigosi s djelomičnom monosomijom ili djelomičnom trisomijom.

Inverzija. zove izvrtanjem kromosomske mutacije, ako nakon dva prekida u jednom kromosoma segmenta nalazi između diskontinuiteta, zaokrenuta za 180 ° i dolazi u okrenutom položaju. Ako je preokrenut segment dobiva centromere, tzv inverzije pericentromeričke, a ako je segment kromosoma inverzija nastaje u jednoj ruci - paracentričan. Kod inverzije, nema gubitka genetskog materijala, osim kada kromosomska ruptura može utjecati na funkcionalno važan gen. Stoga, nositelji obje vrste inverzija ne, u pravilu, imaju patološke simptome.Štoviše, neke inverzije, poput perikentrične inverzije u kromosomu 9, javljaju se kao normalni simptomi s prilično visokom frekvencijom u nekim etničkim skupinama. Kao i kod ostalih uravnoteženih pretvorbi, inverzije u mejozi mogu dovesti do stvaranja neuravnoteženih gameta.

Isochromosomes. Izookromosomi nastaju kada centromar nije podijeljen longitudinalno, ali poprečno. Kao rezultat toga, jedan od ramena je izgubljen, a drugi je udvostručen. Najčešće otkrili isochromosome sastoji od dugog kraka kromosoma X. U tom slučaju, pojedinac nosilac kao isochromosome X, pokazuju simptome Turnerov sindrom.

Prstenovi kromosomi. Ova vrsta kromosomske mutacije događa se kada se opaža rupture u obje ramena kromosoma. Akcentrični fragmenti su izgubljeni, a središnji dio kromosoma zatvara se u prsten. Ako se formira takav prsten od autosom kromosoma, onda zbog nedostatka znatnog dijela genetskog materijala zigota i gameta kromosoma su neuravnotežene, što dovodi do ranog gubitka embrija s kružnog kromosom. Ako se embrij formira, tada se kromosom prstena gubi tijekom mitotičke podjele stanica. Kao posljedica toga, postoji mozaik zbog prisutnosti u stanicama prstenastog kromosoma.