Mutazioni cromosomiche
Esistono due tipi fondamentali di mutazioni cromosomiche: cromosomiche numerico mutazioni e mutazioni cromosomiche strutturali. A loro volta, le mutazioni numeriche sono divisi in aneuploidia, quando le mutazioni sono espressi nella perdita o la comparsa di un ulteriore uno o più cromosomi, poliploidia, quando un numero crescente di serie aploidi di cromosomi. La perdita di uno dei cromosomi è chiamata monosomia e l'emergere di un cromosoma aggiuntivo in ogni coppia di cromosomi - trisomia. Le mutazioni cromosomiche strutturali sono rappresentate da traslocazioni, delezioni, inserzioni, inversioni, anelli e isocromosomi. Mutazioni cromosomiche numeriche
trisomia. La trisomia è l'aspetto nel cariotipo di un cromosoma aggiuntivo. L'esempio più famoso di trisomia è la sindrome di Down, che viene spesso chiamato una trisomia del cromosoma 21 trisomia del cromosoma risultato è 13 sindrome di Patau, cromosoma 18 - sindrome di Edwards. Tutte queste trisomie sono autosomiche. Altre trisomie sugli autosomi non sono vitali, muoiono in utero e, apparentemente, si perdono sotto forma di aborti spontanei. Sono vitali gli individui con cromosomi sessuali aggiuntivi. Inoltre, le manifestazioni cliniche di cromosomi X o Y aggiuntivi possono essere alquanto insignificanti.
solito trisomia derivano dalla violazione di divergenza di cromosomi omologhi durante l'anafase della meiosi I. Di conseguenza, una delle cellule figlie immettere i due cromosomi omologhi, e la seconda cellula figlia non si adatta uno dei cromosomi bivalenti. A volte, tuttavia, la trisomia può essere il risultato di un'interruzione della divergenza tra cromatidi fratelli nella meiosi II.In questo caso, un gamete ottenere due cromosomi identici che nel caso di normale fecondazione spermatozoi si trisomic zigote. Questo tipo di mutazioni cromosomiche che portano alla trisomia sono chiamate non-divergenza dei cromosomi.trisomia autosomica sorgere a causa di non disgiunzione, osservate nei oogenesi, spermatogenesi, ma potrebbe anche essere nondisjunction autosomi. Nondisgiunzione di cromosomi può verificarsi anche nelle prime fasi di frantumazione di un uovo fecondato. In questo caso il corpo è presente nel clone della cellula mutante che può catturare una parte maggiore o minore di organi e tessuti, e talvolta dare manifestazioni cliniche simili a quelli osservati durante trisomia normale.
Le ragioni per la non-giunzione dei cromosomi rimangono poco chiare.comunicazione fatto noto tra non disgiunzione dei cromosomi( cromosoma 21 in particolare) e l'età della madre ha ancora nessuna interpretazione univoca.
Monosomia .L'assenza di qualsiasi autosoma è nella maggior parte dei casi incompatibile con lo sviluppo normale e porta ad aborti spontanei precoci. Con pochissime eccezioni - monosomia del cromosoma 21 monosomia può essere il risultato di non disgiunzione dei cromosomi o perdita cromosoma durante il suo movimento ai poli della cella in anafase.
Aneuploidia sui cromosomi sessuali. monosomy dei cromosomi sessuali risultati in un corpo con XO cariotipo, che è la manifestazione clinica della sindrome di Turner. Nell'80% dei casi, la monosomia del cromosoma X è il risultato della meiosi nel padre( non separazione dei cromosomi X e Y).La maggior parte degli XO-zigoti muore in utero.
La trisomia sui cromosomi sessuali può essere di tre tipi: con cariotipo 47, XXY, 47, XXX e 47, XYY.La trisomia 47, XXY è conosciuta come sindrome di Klinefelter. Circa il 50% della causa della sindrome è il cromosoma X nondisgiunzione in oogenesi, l'altro 50% dei casi viene spiegato disgiunzione del cromosoma X e Y spermatogenesi. Circa il 50% degli embrioni con un simile cariotipo viene abortito. La trisomia 47, XXX è nella stragrande maggioranza dei casi il risultato della non-discrepanza dei cromosomi nella gametogenesi della madre. Al contrario, Trimosia 47, XYY si verifica a causa del disturbo della meiosi nella gametogenesi del padre. Questo disturbo può avvenire solo a seguito della meiosi II nondisjunction Y. trisomia 47, XXX e 47, XYY verifica con una frequenza di 1: 1000 per uomini e donne, rispettivamente, appaiono modificazioni fenotipiche relativamente minori e solitamente si trova sotto forma di reperti casuali.
Polyploidy di .Le cellule poliploidi contengono un set aploide triplo o quadruplo di cromosomi. Negli esseri umani, il triploidia si trova talvolta negli aborti spontanei, sono noti anche diversi casi di nati vivi, ma i pazienti morirono entro il primo mese di vita. Il triploidia può essere causato da una violazione della divergenza meiotica dell'intero gruppo di cromosomi nella meiosi di cellule sessuali femminili o maschili. Di conseguenza, l'uovo o lo sperma sono diploidi. Come meccanismo di triploidia, viene anche considerata la possibilità di fecondazione delle uova con due spermatozoi. Nel caso in cui triploidia dovute cromosomi paterni diploidi verifica cistica placenta degenerazione, cosiddetta mola mole. Strutturali mutazioni cromosomiche
mutazioni cromosomiche strutturali possono avvenire solo come gap risultato cromosomi seguiti ricongiungimento accompagnata dalla violazione della configurazione iniziale di cromosomi. Tali mutazioni possono essere bilanciate o sbilanciate. Quando bilanciati mutazioni cromosomiche è alcuna perdita o eccesso di materiale genetico, in modo da non avere manifestazioni fenotipiche, tranne se fusi gene funzionalmente importante nel cromosoma rompendo alla rottura. Allo stesso momento vettori mutazioni cromosomiche bilanciate possono essere generati dal cromosoma sbilanciato insieme di gameti, e come risultato, il feto derivante da una fecondazione gamete, insieme cromosoma sarebbe anche sbilanciato. Con un set cromosomico sbilanciato, il feto sviluppa gravi manifestazioni cliniche di patologia, solitamente sotto forma di un complesso di malformazioni congenite. Cancellazioni
.Cancellazione significa perdita della regione cromosomica.delezioni terminali si verificano a seguito di una pausa nel cromosoma cromosoma stesso viene accorciato, e il frammento è solitamente perso nel prossimo divisione cellulare. Le rimanenti delezioni, che sono chiamate interstiziali, sorgono come risultato di due discontinuità nel cromosoma. La delezione della regione cromosomica causa la monosomia lungo questo sito, che, di regola, è letale. Si ritiene che la cancellazione di oltre il 2% del materiale cromosomico dal set aploide sarà letale. Allo stesso tempo, alcune sindromi di delezione sono compatibili con la vita. Questi includono la sindrome di Wolf-Hirschhorn e la sindrome del gatto-grido. Duplicazioni
di .La duplicazione è un raddoppiamento della porzione di DNA e può verificarsi anche la duplicazione di una parte del materiale cromosomico coinvolto nella traslocazione. Le microduplicazioni possono anche essere il risultato di un incrocio diseguale nei cromosomi omologhi. Di solito, le duplicazioni non portano alla comparsa di tali anomalie dello sviluppo pronunciate come delezioni. Traslocazioni
.La traslocazione si riferisce al trasferimento di materiale genetico da un cromosoma all'altro. Se lacune si verificano simultaneamente in due cromosomi e cambio formato ultimo segmento libera, tale traslocazione è chiamato reciproca. In questo caso, il cariotipo rimane rappresentato da 46 cromosomi e la traslocazione può essere rilevata solo da un'analisi dettagliata dei cromosomi. Le traslocazioni reciprocali di solito non sono accompagnate da manifestazioni fenotipiche. Traslocazioni reciproche portano alla formazione di gameti squilibrati quando si sottopongono alla meiosi. Di solito, si realizzano le seguenti due possibilità: due normali cadono in un gamete e gli altri due traslocati( questo tipo di discrepanza è chiamato uno alternativo) del cromosoma, e in entrambi i gameti entra un cromosoma normale e uno traslocato. Nel secondo caso, sono possibili due combinazioni di cromosomi normali e traslocati. Teoricamente, tutti i 4 tipi di discrepanza dovrebbero essere realizzati con uguale probabilità.
Un tipo speciale di traslocazioni reciproche sono le cosiddette traslocazioni di Robertson. In questo caso, le discontinuità nei due cromosomi acrocentrici sono localizzate nella regione del centromero o nelle immediate vicinanze di esse. Le lunghe spalle dei cromosomi si fondono e quelle corte si perdono. Poiché le brevi spalle dei cromosomi acrocentrici contengono geni di rRNA, la loro perdita non appare, dal momento che copie multiple di questi geni sono contenute anche in altri cromosomi acrocentrici. Pertanto, la traslocazione di Robertsonian è funzionalmente equilibrata. Nel cariotipo, il numero di cromosomi diminuisce a 45. Come con le traslocazioni reciproche, il rischio di formazione di gameti squilibrati è correlato al modo in cui si verifica la meiosi nei portatori di traslocazione di Robertsonian.
6 tipi di gameti sono possibili come risultato dei diversi metodi di divergenza cromosomica coinvolti nei gameti Robertson:
1) con cromosomi normali;
2) gameti complementari con traslocazione di Robertson( entrambi i tipi di gameti sono bilanciati);
3) gameti portatori di un cromosoma normale e traslocato;
4) gameti che trasportano il secondo cromosoma normale e traslocato;
5) gameti che trasportano solo un cromosoma normale;
6) gameti che trasportano solo il secondo cromosoma normale.
Nel caso in cui la traslocazione di Robertsonian sia il risultato della fusione di braccia lunghe di cromosomi 21, tutti i gameti saranno sbilanciati. In una famiglia in cui uno dei genitori è portatore di una tale traslocazione, tutti i bambini avranno la malattia di Down. Inserzioni
. Quando un segmento di un cromosoma viene trasferito e inserito in un altro cromosoma, tale riarrangiamento viene chiamato un inserimento. Affinché si verifichi un inserimento, sono necessarie almeno 3 pause cromosomiche. Poiché l'inserimento non perde o aggiunge nuovo materiale genetico, tale ristrutturazione è considerata equilibrata. Tuttavia, nei portatori di tale inserimento, i gameti al 50% saranno sbilanciati, poiché porterebbero il cromosoma con la cancellazione o con l'inserimento. Come risultato, si formeranno zigoti con monosomia parziale o trisomia parziale. Inversione
. Un'inversione è chiamata mutazione cromosomica, quando dopo due pause in un cromosoma il segmento del cromosoma situato tra le rotture ruota di 180 ° e assume una posizione invertita. Se un centromero entra nel segmento invertito, allora questa inversione viene chiamata pericentrica, e se l'inversione del segmento cromosomico avviene all'interno di un braccio, quello paracentrale. Con l'inversione, non c'è perdita di materiale genetico, tranne quando la rottura del cromosoma può influenzare un gene funzionalmente importante. Pertanto, i portatori di entrambi i tipi di inversione non hanno, di regola, sintomi patologici. Inoltre, alcune inversioni, come l'inversione pericentrica nel cromosoma 9, si presentano come un normale sintomo con una frequenza piuttosto elevata in alcuni gruppi etnici. Come con altri riarrangiamenti equilibrati, le inversioni nella meiosi possono portare alla formazione di gameti squilibrati. Isocromosomi
. Gli isocromosomi si presentano quando il centromero non è diviso longitudinalmente ma trasversalmente. Di conseguenza, una delle spalle viene persa e la seconda viene raddoppiata. La maggior parte spesso individuati isocromosoma composta del braccio lungo del cromosoma X. In questo caso, l'individuo vettore, isocromosoma X, presentano sintomi della sindrome di Turner.
cromosomi ad anello. Questo tipo di mutazione cromosomica si verifica quando si osservano rotture in entrambe le spalle di un cromosoma. I frammenti acentric sono persi e la parte centrale del cromosoma si chiude nell'anello. Se un tale anello è formato da cromosoma autosoma, poi a causa della mancanza di una proporzione significativa del materiale genetico dello zigote e gameti cromosomi sono sbilanciati, con conseguente perdita precoce dell'embrione con il cromosoma anulare. Se si forma l'embrione, allora il cromosoma dell'anello tende a perdersi durante la divisione mitotica delle cellule. Di conseguenza, c'è un mosaicismo dovuto alla presenza nelle cellule del cromosoma anulare.