Kromosomale mutasjoner
Det finnes to grunnleggende typer av kromosommutasjoner: numerisk kromosomale mutasjoner og strukturelle kromosommutasjoner. I sin tur, blir de numeriske mutasjonene delt i Aneuploidy, når mutasjonene er uttrykt i tap eller utseendet av ytterligere en eller flere kromosomer, polyploidi, når et økende antall av haploide kromosomsett. Tap av en av kromosomene kalles monosomi, og fremveksten av et ekstra kromosom i et hvilket som helst par kromosomer - trisomi. Strukturelle kromosomale mutasjoner er representert ved translokasjoner, deletjoner, innskudd, inversjoner, ringer og isokromosomer. Numeriske kromosomale mutasjoner
Trisomy. Trisomi er utseendet i karyotypen av et ekstra kromosom. Det mest kjente eksempelet på trisomi er Down syndrom, som ofte kalles en trisomi av kromosom 21 trisomi av kromosom Resultatet er 13 Patau syndrom, kromosom 18 - Edwards syndrom. Alle disse trisomiene er autosomale.Øvrig trisomi på autosomer er ikke levedyktig, dør i utero og, tilsynelatende, går tapt i form av spontane aborter. Levende er personer med ekstra sexkromosomer. Videre kan de kliniske manifestasjonene av ekstra kromosomer X eller Y være ganske ubetydelig.
vanligvis trisomi oppstår fra brudd på divergens av homologe kromosomer under anaphase av meiose I. Som et resultat av en av dattercellene inn de to homologe kromosomer, og den andre datteren cellen ikke passer en av de toverdige kromosomer. Noen ganger kan trisomi imidlertid være et resultat av en forstyrrelse av søsterkromatiddivergensen i meiosis II.I dette tilfellet faller to helt identiske kromosomer i en gamete, som i tilfelle av befruktning med normal sæd vil gi en trisomisk zygote. Denne typen kromosomale mutasjoner som fører til trisomi kalles ikke-divergens av kromosomer. Autosomal trisomi oppstå på grunn av ikkeseparasjon, observert hovedsakelig i oogenesen, spermatogenesis, men i nondisjunction kan også være autosomer. Nondisjunktjon av kromosomer kan også forekomme i de tidlige stadiene av knusing av et befruktet egg. I dette tilfelle er legemet er tilstede i klon av mutantcelle som kan fange opp en større eller mindre del av organer og vev, og noen ganger gi kliniske manifestasjoner som ligner de som ble observert under normal trisomy.
Årsakene til nondisjunktjon av kromosomer forblir uklare. Kjent faktum kommunikasjon mellom nondisjunction kromosomer( kromosom 21 spesielt) og alderen til mor har fortsatt ingen entydig tolkning.
Monosomy .Fraværet av autosom er i de fleste tilfeller uforenlig med normal utvikling og fører til tidlig spontan abort. Med svært få unntak - monosomi av kromosom 21 monosomi kan være et resultat av ikke-disjunksjon av kromosomer eller kromosom tap under sin bevegelse til polene i cellen i anaphase.
Aneuploidy på sexkromosomene. monosomi av kjønnskromosomer resulterer i et legeme med XO karyotype, som er den kliniske manifestasjon av Turners syndrom. I 80% av tilfellene er X-kromosommonosomi et resultat av meiosi i faren( ikke-separasjon av kromosomer X og Y).De fleste XO-zygoter dør i utero.
Trisomi av kjønnskromosomer kan være av tre typer - med en karyotype 47, XXY, 47, XXX og 47, XYY.Trisomy 47, XXY er kjent som Klinefelters syndrom. Omtrent 50% av årsaken til syndromet er X-kromosomet nondisjunction i oogenesen, blir den andre 50% av tilfellene forklart separasjon av kromosom X og Y spermatogenesen. Omtrent 50% av embryoer med en slik karyotype avbrytes. Trisomi 47, XXX er i de aller fleste tilfeller et resultat av ikke-uoverensstemmelse med kromosomer i morens gametogenese. I kontrast treffer Trimosia 47, XYY som et resultat av meiosisforstyrrelser i famets gametogenese. Denne lidelsen kan bare forekommer som et resultat av meiose II nondisjunction Y. Trisomy 47, XXX og 47, forekommer XYY med en frekvens på 1: 1000 for kvinner og menn, henholdsvis, vises de forholdsvis små fenotypiske forandringer og finnes som regel i form av tilfeldige funn.
Polyploidy of .Polyploide celler inneholder et trippel eller firedoble haploid sett med kromosomer. Mannen triploidy oppdaget noen ganger spontane aborter, også kjent flere tilfeller av levendefødte, men pasientene døde i løpet av en måned av livet. Triploidy kan skyldes et brudd på den meotiske divergensen av hele settet av kromosomer i meiosi av kvinnelige eller mannlige kjønnceller. Som et resultat er enten egget eller sperma diploid. Som en tredimensjonsmekanisme vurderes også muligheten for befruktning av egg med to spermatozoer. I det tilfelle hvor triploidy grunn av diploide fars kromosomer oppstår cystisk degenerasjon placenta, såkalt blæremola. Strukturelle kromosommutasjoner
Strukturell kromosommutasjoner kan bare forekommer som et resultat gap kromosomer fulgt gjenforening ledsaget av brudd av den opprinnelige konfigurasjonen av kromosomer. Slike mutasjoner kan være balansert eller ubalansert. Når balanserte kromosommutasjoner er ikke noe tap eller overskudd av genetisk materiale, slik at de ikke har noen fenotypiske manifestasjoner, bortsett fra når gjengitt funksjonelt viktig gen i kromosomet ved å bryte ved pause. I det samme bærerne balanserte kromosommutasjoner kan frembringes ved ubalansert kromosomsett av kjønnsceller, og som et resultat av fosteret som oppstår fra et kjønnscelle befruktning, kromosomsett ville også ubalansert. Med et ubalansert kromosomsett utvikler fosteret alvorlige kliniske manifestasjoner av patologi, vanligvis i form av et kompleks med medfødte misdannelser.
Slettinger. Sletting betyr tap av kromosomområdet. Terminal slettinger oppstå som et resultat av en pause i kromosomet kromosom selv er forkortet, og fragmentet er vanligvis tapt i neste celledeling. De gjenværende deletjoner, som kalles interstitial, oppstår som et resultat av to diskontinuiteter i kromosomet. Sletting av kromosomområdet forårsaker monosomi langs dette nettstedet, som som regel er dødelig. Det antas at sletting av mer enn 2% av kromosomalt materiale fra haploidsettet vil være dødelig. På samme tid er enkelte deletjonssyndromer kompatible med livet. Disse inkluderer Wolf-Hirschhorn syndrom og cat-scream syndrome.
Dupliseringer av .Duplisering er en fordobling av DNA-delen, og duplisering av en del av det kromosomale materialet involvert i translokasjon kan også forekomme. Mikroduplikasjoner kan også være et resultat av ulik overgang i homologe kromosomer. Vanligvis fører duplikasjoner ikke til utseendet på slike utprøvde utviklingsavvik som sletting.
-translokasjoner. Translocation refererer til overføring av genetisk materiale fra ett kromosom til et annet. Hvis diskontinuiteter forekommer samtidig i to kromosomer og sistnevnte utveksles med de dannede frie segmenter, kalles slike translokasjoner gjensidige translokasjoner. I dette tilfellet forblir karyotypen representert ved 46 kromosomer, og translokasjon kan bare oppdages ved en detaljert analyse av kromosomene. Gjensidige translokasjoner blir vanligvis ikke ledsaget av fenotypiske manifestasjoner. Gjensidig translokasjoner fører til dannelsen av ubalanserte gameter når de gjennomgår meiose. De følgende to alternativer er vanligvis implementert: en kjønnscelle falle i to normal, og i en annen - to translokerte( denne type avvik kalles alternativ) kromosomer i begge kjønnsceller og få en normal og en translocated kromosom. I andre tilfelle er to kombinasjoner av normale og translokulerte kromosomer mulige. Teoretisk sett bør alle 4 typer avvik realiseres med like sannsynlighet.
En spesiell type gjensidige translokasjoner er de såkalte Robertson translokasjonene. I dette tilfellet er diskontinuitetene i de to akrocentriske kromosomene lokalisert i regionen av sentromeren eller i umiddelbar nærhet av dem. De lange skuldrene til kromosomene smelter sammen, og de korte er tapt. På grunn av den korte arm av acrocentric kromosomer inneholder gener rRNA, deres tap ikke manifestere seg som flere kopier av disse genene er også funnet i andre acrocentric kromosomer. Derfor er Robertsonian-translokasjonen funksjonelt balansert. Karyotypen av kromosomantallet er redusert til 45. Som i tilfellet med resiproke trans, risikoen for ubalanserte gameter på grunn av det faktum både Meiose forekommer i bærere av Robertsonske translokasjoner.
Formasjons6 kjønnsceller typer på forskjellige måter av de som er involvert i trans Robertsonske kromosomer:
1) gameter med normale kromosomer;
2) Komplementære gameter med Robertson translokasjon( begge typer gameter er balansert);
3) gameter som bærer et normalt og translokert kromosom;
4) gameter som bærer det andre normale og translokulerte kromosom;
5) gameter som bare bærer ett normalt kromosom;
6) gameter som bare bærer det andre normale kromosomet.
I tilfelle hvor Robertsonske translokasjon er et resultat av en sammenslåing av de lange armene på kromosom 21, vil alle kjønnscellene være ubalansert. I en familie der en av foreldrene er bærer av en slik translokasjon, vil alle barn ha Downs sykdom.
Innsetting. Når et segment av ett kromosom overføres og settes inn i et annet kromosom, kalles en slik omlegging en innføring. For at en innføring skal skje, er minst 3 kromosombrudd nødvendig. Siden innsatsen ikke mister eller legger til nytt genetisk materiale, anses en slik restrukturering for å være balansert. Men i bærere av en slik innsetting vil 50% gameter bli ubalansert, siden de vil bære kromosomet enten med sletting eller ved innsetting. Som et resultat vil zygoter med delvis monosomi eller delvis trisomi bli dannet.
Inversion. kalt inversjon av det kromosomale mutasjon, da etter to pauser i et kromosom kromosom segment plassert mellom diskontinuitetene, dreid 180 °, og tar den omvendte stilling. Hvis den omvendte segment får cent, den såkalte inversjon pericentric, og hvis den delen av kromosomet inversjon oppstår i en arm - parasentrisk. Med inversjon er det ingen tap av genetisk materiale, unntatt når kromosombruddet kan påvirke et funksjonelt viktig gen. Derfor har bærere av begge typer inversjoner ikke som regel noen patologiske symptomer. Videre forekommer noen inversjoner, som pericentrisk inversjon i kromosom 9, som et normalt symptom med en ganske høy frekvens hos enkelte etniske grupper. Som med andre avbalanserte omlegginger kan inversjoner i meiosis føre til dannelse av ubalanserte gameter.
isokromosomer. Isokromosomer oppstår når sentromerer ikke er delt i lengderetningen, men på tverrgående plan. Som et resultat er en av skuldrene tapt, og den andre blir doblet. Oftest detektert isochromosome sammensatt av den lange arm av kromosom X. I dette tilfelle kan den enkelte bærer, slik isochromosome X, oppviser symptomer på Turners syndrom.
Ring kromosomer. Denne typen kromosomal mutasjon oppstår når brudd observeres i begge skuldrene til et kromosom. De acentriske fragmentene er tapt, og den sentrale delen av kromosomet lukkes inn i ringen. Hvis en slik ring er dannet av autosome kromosom, da på grunn av mangel av en betydelig andel av det genetiske materialet av zygoten og kjønnsceller kromosomet er ubalansert, noe som fører til tidlig tap av embryoet med den ringformede kromosomet. Hvis embryoet dannes, har ringkromosomet tendens til å gå tapt under den mitotiske delingen av cellene. Som en konsekvens er det en mosaikk på grunn av tilstedeværelsen i cellene i ringkromosomet.