Cromozomi mutații
Există două tipuri principale de mutații cromozomiale: mutații cromozomiale numerice și mutații structurale cromozomiale. La rândul său, mutațiile numerice sunt împărțite în aneuploidie, atunci când mutațiile sunt exprimate în pierderea sau apariția încă unul sau mai mulți cromozomi, poliploide, atunci când un număr tot mai mare de seturi haploide de cromozomi. Pierderea unuia dintre cromozomi se numește monozomie și apariția unui cromozom suplimentar în orice pereche de cromozomi - trisomie. Mutațiile cromozomiale structurale sunt reprezentate de translocații, deleții, inserții, inversiuni, inele și izochromozomi. Numerele cromozomiale numerice
Trisomia. Trisomia este apariția în cariotipul unui cromozom suplimentar. Cel mai faimos exemplu trisomiei este sindromul Down, care este adesea numit trisomia al cromozomului 21 Trisomia a rezultat cromozom este 13 sindromul Patau, cromozom 18 - sindromul Edwards. Toate aceste trisomii sunt autosomale. Alte trisomii pe autozomi nu sunt viabile, mor in utero și, aparent, sunt pierdute sub formă de avort spontan. Viabile sunt persoanele cu cromozomi sexuali suplimentari. Mai mult, manifestările clinice ale cromozomilor suplimentari X sau Y pot fi destul de nesemnificativi.
, de obicei, apar trisomia din încălcarea de divergență de cromozomi omologi în timpul anafaza meiozei I. Ca urmare, unul dintre celulele fiice intra doi cromozomi omoloage, iar cea de a doua celula fiica nu se potrivește unul dintre cromozomi bivalenți. Uneori, totuși, trisomia poate fi rezultatul unei perturbări a divergenței cromatice surite în meioza II.În acest caz, doi cromozomi identici se încadrează într-o gamă, care, în cazul fertilizării cu spermă normală, va da un zigot trisomic. Acest tip de mutații cromozomiale care conduc la trisomie sunt numite non-divergențe ale cromozomilor.trisomia Autosomal apar din cauza nondisjunctie, observate în principal în ovogeneză, spermatogeneza, dar în nondisjunctie ar putea fi, de asemenea autozomi. Nondisjuncția cromozomilor poate apărea, de asemenea, în stadiile incipiente de strivire a unui ovul fertilizat.În acest caz, organismul este prezent în clona celulei mutante care poate captura o parte mai mare sau mai mică de organe și țesuturi, și, uneori, dau manifestări clinice similare cu cele observate în timpul trisomia normale.
Motivele pentru necondiționarea cromozomilor rămân neclar. Faptul bine cunoscut al legăturii dintre ne-disocierea cromozomilor( în special cromozomul 21) și vârsta mamei nu este încă interpretată fără echivoc.
Monosomul .Absența oricărui autozom este în majoritatea cazurilor incompatibilă cu dezvoltarea normală și duce la avorturi spontane timpurii. Cu foarte puține excepții - monosomy a cromozomului 21 monosomy poate fi rezultatul non-disjuncție de cromozomi sau a pierderii cromozom în timpul mișcării sale la polii celulei în anafaza.
Aneuploidia asupra cromozomilor sexuali. Monozomia prin cromozomi sexuali duce la formarea unui organism cu cariotip de CW, manifestarea clinica a acestuia fiind sindromul Turner.În 80% din cazurile de monosomy X cromozom este rezultatul dereglării meiozei în tată( nondisjunctie X și cromozomii Y).Cele mai multe XO-zygote mor in utero.
Trisomia de cromozomi sexuali pot fi de trei tipuri - cu un cariotip 47, XXY, 47, XXX și 47, XYY.Trisomia 47, XXY este cunoscută sub numele de sindromul Klinefelter. Aproximativ 50% din cauza sindromului este cromozomul X nondisjunctie în ovogeneză, restul de 50% din cazuri sunt explicate nondisjunctie a cromozomului X și Y spermatogenezei. Aproximativ 50% din embrionii cu astfel de cariotip sunt întrerupți. Trisomia 47, XXX este în marea majoritate a cazurilor rezultatul non-discrepanței cromozomilor în gametogeneza mamei.În schimb, Trimosia 47, XYY apare ca urmare a perturbării meiozei în gametogeneza tatălui. Această tulburare poate avea loc doar ca rezultat al meiozei II nondisjunctie Y. trisomia 47, XXX și 47, XYY apar cu o frecvență de 1: 1000 pentru femei și bărbați, respectiv, ele apar modificări fenotipice relativ minore și se găsește de obicei sub forma unor descoperiri întâmplătoare.
Poliploidia .Celulele poliploide conțin un set de cromozomi haploid triple sau cvadruple. La om, triploidia se găsește uneori în avort spontan, mai multe cazuri de nașteri vii sunt de asemenea cunoscute, dar pacienții au murit în prima lună de viață.Triploidia poate fi cauzată de o încălcare a divergenței meiotice a întregului set de cromozomi în meioza celulelor sexuale feminine sau masculine. Ca rezultat, fie ovulul, fie sperma sunt diploide. Ca mecanism de triploidie, se ia în considerare și posibilitatea de fertilizare a ouălor cu două spermatozoizi.În cazul în care triploidie datorate cromozomi paterni diploide apare placenta degenerare chistica, asa-numita hidatiformă mol. Structurale mutatii cromozomiale
mutații cromozomiale structurale pot să apară numai ca cromozomi decalaj rezultat, urmat reuniune însoțit de o încălcare a configurației inițiale de cromozomi. Astfel de mutații pot fi echilibrate sau dezechilibrate. Cand mutatii cromozomiale echilibrate este nici o pierdere sau exces de material genetic, astfel încât acestea nu au manifestări fenotipice, cu excepția cazului când prestate genei funcționale importante în cromozomul prin ruperea la pauză.La aceeași purtători de moment mutații cromozomiale echilibrate pot fi generate de cromozom dezechilibrat set de gameți, și, ca urmare, fătul care rezultă dintr-o fertilizare gamet, set de cromozomi ar, de asemenea, dezechilibrat. Cu un set de cromozomi dezechilibrați, fătul dezvoltă manifestări clinice severe de patologie, de obicei sub forma unui complex de malformații congenitale. Deleziile
. Ștergerea înseamnă pierderea regiunii cromozomiale.ștergeri Terminal apar ca urmare a unei întreruperi a cromozomul cromozom in sine este scurtat, iar fragmentul este de obicei pierdut în diviziunea celulară următoare. Eliminările rămase, numite interstițiale, apar ca urmare a două discontinuități în cromozom.Ștergerea regiunii cromozomiale provoacă monozomie de-a lungul acestui sit, care, de regulă, este letală.Se crede că eliminarea a mai mult de 2% din materialul cromozomial din setul haploid va fi letală.În același timp, unele sindroame de ștergere sunt compatibile cu viața. Acestea includ sindromul Wolf-Hirschhorn și sindromul de tip pisică.
Dublarea .Duplicarea este o dublare a porțiunii ADN și poate apărea și o dublare a unei părți a materialului cromozomial implicat în translocație. Microproducțiile pot fi, de asemenea, rezultatul trecerii inegale în cromozomii omologi. De obicei, duplicările nu duc la apariția unor astfel de anomalii de dezvoltare pronunțate, cum ar fi ștergerile.
Translocațiile. Translocarea se referă la transferul de material genetic de la un cromozom la altul. Dacă discontinuitățile apar simultan în două cromozomi și cele din urmă sunt schimbate de segmentele libere formate, atunci astfel de translocații sunt numite translocații reciproce.În acest caz, cariotipul rămâne reprezentat de 46 de cromozomi, iar translocarea poate fi detectată numai printr-o analiză detaliată a cromozomilor. Translocațiile reciproce nu sunt, de obicei, însoțite de manifestări fenotipice. Translocațiile reciproce duc la formarea unor gameți dezechilibrate atunci când suferă meioze. Următoarele două opțiuni sunt de obicei puse în aplicare: un gamet se încadrează în două normale, iar în altul - două translocate( acest tip de discrepanță se numește alternativă) cromozomi în ambele gameți și de a lua una normala si un cromozom translocat.În cel de-al doilea caz, sunt posibile două combinații de cromozomi normali și translocați. Teoretic, toate cele 4 tipuri de discrepanțe ar trebui să fie realizate cu probabilitate egală.
Un tip special de translocații reciproce sunt așa-numitele translocări Robertson.În acest caz, discontinuitățile în cele două cromozomi acrocentrici sunt localizate în regiunea centromerei sau în imediata vecinătate a acestora. Umerii lungi ai cromozomilor se îmbină, iar cei scurți se pierd. Din cauza brațului scurt de cromozomi acrocentric conțin gene ARNr, pierderea lor nu se manifesta ca mai multe copii ale acestor gene sunt, de asemenea, gasite in alte cromozomi acrocentric. Prin urmare, translocația Robertsoniană este echilibrată funcțional. Cariotipului numărului de cromozomi este redus la 45. Ca și în cazul translocații reciproce, riscul gârneți neechilibrate datorită faptului atât Meioză apare în purtători de translocații Robertsoniene.
Formarea6 tipuri de gameti in moduri diferite prin cromozomi implicate in Robertsoniene translocație:
1) gameți cu cromozomi normali;
2) gamete complementare cu translocație Robertson( ambele tipuri de gameți sunt echilibrate);
3) gameți care poartă un cromozom normal și translocat;
4) gameții care poartă cel de-al doilea cromozom normal și translocat;
5) gameți care poartă doar un cromozom normal;
6) gameți care poartă doar al doilea cromozom normal.
În cazul în care translocarea Robertsoniene este rezultatul unei fuziuni a lungi arme de cromozomi 21, toate gameți va fi dezechilibrat.Într-o familie în care unul dintre părinți este purtător al unei astfel de translocări, toți copiii vor avea boala lui Down.
Inserții. Când un segment al unui cromozom este transferat și inserat într-un alt cromozom, o astfel de rearanjare se numește inserție. Pentru ca o inserție să apară, sunt necesare cel puțin 3 pauze cromozomiale.Întrucât inserția nu pierde sau nu adaugă material genetic nou, o astfel de restructurare este considerată echilibrată.Cu toate acestea, în purtătorii unei astfel de inserții, 50% de gameți vor fi dezechilibrați, deoarece vor purta cromozomul fie cu deleție, fie cu inserție. Ca rezultat, se vor forma zigoți cu monozomie parțială sau trisomie parțială.
Inversiune. numita inversare mutatie cromozomiale, atunci când după două pauze în segmentul cromozom cromozom localizat între discontinuitățile, rotită cu 180 ° și ia poziția inversată.Dacă segmentul inversat devine centromere, așa-numita pericentric inversiune, iar în cazul în care segmentul de inversiune cromozom are loc într-un singur braț - paracentric. Cu inversiune, nu există o pierdere de material genetic, cu excepția cazului în care ruptura cromozomului poate afecta o genă importantă din punct de vedere funcțional. Prin urmare, purtătorii ambelor tipuri de inversiuni nu au, de regulă, nici un simptom patologic. Mai mult, unele inversare de exemplu inversiune pericentric pe cromozomul 9, apar ca un semn normal al unei frecvențe suficient de mare în anumite grupuri etnice. Ca și în cazul altor rearanjamente echilibrate, inversările în meioză pot duce la formarea de gamete dezechilibrate.
Isochromozomi. Izocromozomii apar atunci când centromerele nu sunt împărțite longitudinal, dar transversal. Ca urmare, unul dintre umeri este pierdut, iar al doilea este dublat. Cel mai adesea detectat isochromosome compus din brațul lung al cromozomului X. In acest caz, transportatorul individual de astfel de isochromosome X, prezintă simptomele sindromului Turner.
Cromozomi inelari. Acest tip de mutație cromozomială apare atunci când se observă rupturi în ambii umerii unui cromozom. Fragmentele acentrice se pierd, iar partea centrală a cromozomului se închide în inel. Dacă un astfel de inel este format din cromozomul autozom, apoi din cauza lipsei unei proporții semnificative a materialului genetic al zigotului si gameti cromozomii sunt dezechilibrate, ceea ce duce la pierderea timpurie a embrionului cu cromozomul inelar. Dacă se formează embrionul, atunci cromozomul inelar tinde să se piardă în timpul divizării mitotice a celulelor. Ca o consecință, există un mozaicism datorită prezenței în celule a cromozomului inelar.