Kromosomske mutacije

Obstajata dve glavni vrsti mutacij kromosoma: številčne kromosomske mutacije in strukturne kromosomske mutacije. Po drugi strani pa so številčne mutacije razdeljen na anevploidije, ko so mutacije izražene v izgubo ali pojav dodatnih ene ali več kromosomov, poliploidija, ko narašča število haploidnih nizov kromosomov. Izguba enega od kromosomov se imenuje monozomija in pojav dodatnega kromosoma v katerikoli par kromosomov - trisomija. Strukturne kromosomske mutacije predstavljajo translokacije, delecije, vstavki, inverzije, obroči in izohromosomi. Numerične kromosomske mutacije

Trisomy. Trisomy je videz v kariotipu dodatnega kromosoma. Najbolj znan primer trisomijo je Downov sindrom, ki se pogosto imenuje trisomija kromosoma 21 trisomijo kromosoma rezultat je 13 Patau sindrom, kromosom 18 - Edwards sindrom. Vse te trisomije so avtosomne. Druga trisomija na avtosomih ni sposobna preživeti, umreti se utero in očitno izgublja v obliki spontanih splavov. Možni so posamezniki z dodatnimi spolnimi kromosomi. Poleg tega so lahko klinične manifestacije dodatnih kromosomov X ali Y precej nepomembne.

ponavadi trisomija izhajajo iz kršitve odmika homolognih kromosomov med Anaphase mejoze I. Kot rezultat, ena od hčerinskih celic vstopi v dveh homolognih kromosomov, in druga hči celica ne ustreza ena izmed dvovalentnih kromosomov. Včasih pa je trisomija lahko posledica motenj sestrinske kromatidne razlike v meiozi II.V tem primeru sta dva popolnoma identična kromosoma padejo v eno gameto, ki bo v primeru oploditve z normalno spermo dala trizomsko zygoto. Ta vrsta kromosomskih mutacij, ki vodijo do trisomije, se imenujejo ne-divergence kromosomov. Avtonomno trisomija nastanejo zaradi nondisjunction, opaziti predvsem v oogeneza, spermatogeneza, vendar v nondisjunction lahko tudi autosomes. Nondizunkcija kromosomov se lahko pojavi tudi v zgodnjih fazah drobljenja oplojenega jajca. V tem primeru je v telo klon mutiranih celic, ki lahko zajame več ali manj organov in tkiv ter včasih dajo klinične manifestacije, podobne tistim, ki so jih opazili pri navadni trisomi.

Razlogi za neodzivnost kromosomov ostajajo nejasni. Dobro znano dejstvo povezave med ne-disociacijami kromosomov( zlasti s kromosomom 21) in starostjo mame še vedno nima nedvoumne razlage.

Monosomija .Odsotnost avtosoma je v večini primerov nezdružljiva z normalnim razvojem in vodi do zgodnjih spontanih splavov. Z zelo redkimi izjemami - monosomijo od kromosoma 21 monosomijo lahko posledica prepovedi disjunkcije kromosomov ali izgubo kromosomov med njegovim gibanjem na polih celice v Anaphase.

Aneuploidija na spolnih kromosomih. monosomijo o spolnih kromosomov rezultatov v telesu z XO kariotip, ki je klinična manifestacija Turnerjev sindrom. V 80% primerov je monosomija X kromosoma posledica mejoze pri očetu( ne ločitev kromosomov X in Y).Večina XO-zigotov umre v maternici.

Trisomija na spolnih kromosomih je lahko tri vrste - s kariotip 47, XXY, 47, XXX in 47, XYY.Trisomy 47, XXY je znan kot Klinefelterjev sindrom. Približno 50% vzrok za sindrom X kromosom nondisjunction v oogeneza, preostalih 50% primerov so razložene nondisjunction kromosoma X in Y spermatogeneze. Okoli 50% zarodkov s takim kariotipom se prekine. Trisomija 47, XXX je v večini primerov posledica nondisjunction v gametogenezo materi. Ravno nasprotno, trimosiya 47, XYY je posledica kršitve mejoze v gametogenezo očeta. Ta motnja se lahko zgodi le zaradi mejoza II nondisjunction Y. trisomije 47, XXX in 47, XYY pojavi s frekvenco 1: 1000, za ženske in moške, v tem zaporedju, se zdi razmeroma manjše fenotipske spremembe in je ponavadi v obliki naključnih najdb.

poliploidija .Polyploidne celice vsebujejo triple ali štirikratne haploidne kromosome. Pri ljudeh se v spontanih splavih včasih pojavlja triploidija, znani so tudi številni primeri živorojenih rojstev, vendar so bolniki umrli v prvem mesecu življenja. Triploidijo lahko povzroči krvni odmik mejne razlike celotnega niza kromosomov v mejozi ženskih ali moških spolnih celic. Posledica tega je, da sta jajčeca ali sperma diploidna. Kot mehanizem triploidnosti se obravnava tudi možnost gnojenja jajc z dvema semenčema. V primeru, ko triploidnost zaradi diploidnih očetovi kromosomi pojavi cistične degeneracijske posteljico, tako imenovani hydatidiform mol. Strukturne kromosomske mutacije

strukturne kromosomske mutacije lahko pojavijo le kot pomanjkljivost posledica kromosomi sledila združitev spremljati kršitve začetne konfiguracije kromosomov. Take mutacije so lahko uravnotežene ali neuravnotežene. Ko je uravnotežene kromosomske mutacije brez izgube ali presežka genskega materiala, tako da nimajo fenotipske manifestacije, razen če so topljeni funkcionalno pomemben gen na kromosomu, ki jih rešuje na počitek. Hkrati so prevozniki trenutku se uravnotežene kromosomske mutacije lahko ustvari neuravnoteženo kromosoma niza gamet, in kot rezultat, zarodek, ki izhaja iz gamet oploditve, kromosom set bi tudi neuravnoteženo. Z neuravnoteženim kromosomnim setom plod razvije hude klinične manifestacije patologije, ponavadi v obliki kompleksa prirojenih malformacij. Brisanje

. Deletion pomeni izgubo regije kromosoma. Terminal izbrisi se pojavijo kot posledica prekinitve v kromosomu kromosoma sama skrajšano, in fragment se običajno izgubi v delitev naslednjem celic. Preostala brisanja, ki se imenujejo intersticijske, nastanejo kot posledica dveh prekinitev v kromosomu.Črtanje kromosomske regije povzroča monozomijo vzdolž tega območja, ki je praviloma smrtonosna. Menijo, da bo izbris več kot 2% kromosomskega materiala iz haploidnega setu smrten. Hkrati so nekateri sindromi črtanja združljivi z življenjem. Ti vključujejo Wolf-Hirschhornov sindrom in mačka-križni sindrom.

Podvajanje .Podvajanje je podvojitev dela DNK in lahko pride do podvajanja dela kromosomskega materiala, povezanega s translokacijo. Microduplacije so lahko tudi posledica neenakega prehoda v homologne kromosome. Ponavadi podvajanje ne povzroči pojav takšnih izrazitih razvojnih anomalij kot izbrisov.

Translocations. Translacija se nanaša na prenos genskega materiala iz enega kromosoma v drugega.Če se prekinitve pojavijo istočasno v dveh kromosomih, slednje pa se izmenjujejo z oblikovanimi prostimi segmenti, potem so takšne translokacije imenovane recipročne translokacije. V tem primeru je kariotip predstavljen kromosoma 46 in translokacijo mogoče odkriti le s podrobno analizo kromosomov. Vzajemne translokacije običajno ne spremljajo fenotipske manifestacije. Vzajemne translokacije privedejo do nastajanja neuravnoteženih gamet, kadar so podvržene meiozi. Naslednji dve možnosti se običajno izvajajo: ena gamete sodijo v dve normalno, in drugi - dve prenesena( ta razlika se imenuje alternativa) kromosomov v obeh spolnih celic in se en normalen in en prenesen kromosom. V drugem primeru sta možni dve kombinaciji normalnih in translokiranih kromosomov. Teoretično bi bilo treba vse 4 vrste neskladnosti uresničiti z enako verjetnostjo.

Posebna vrsta recipročnih translokacij so ti translocations Robertson. V tem primeru sta prekinitve v dveh akrocentričnih kromosomih lokalizirana v območju centromere ali v njeni neposredni bližini. Dolga ramena kromosomov se združi, kratke pa izgubljajo. Zaradi kratkega roko acrocentric kromosomi vsebujejo gene rRNA, njihova izguba ne manifestira najdemo tudi več kopij teh genov v drugih acrocentric kromosomov. Zato je translokacija Robertsoniana funkcionalno uravnotežena. Kariotipa števila kromosomov zmanjša na 45. Kot v primeru vzajemnih premestitev, tveganje neuravnotežene spolnih celic zaradi dejstva, tako Mejoza pride v prevoznikov Robertsonian prenosov.

Vrste gamet tvorba

6 na različne načine na kromosomih, vključenih v robertsonova translokacija:

1) gamete z običajnimi kromosomov;

2) komplementarne gamete s translokacijo Robertsona( obe vrsti gamete so uravnoteženi);

3) gamete, ki nosijo en normalen in translokiran kromosom;

4) gamete, ki nosijo drugi normalni in translocirani kromosom;

5) gamete, ki nosijo le en normalni kromosom;

6) gamete, ki nosijo samo drugi običajni kromosom.

V primeru, da je translokacija Robertsonove posledica fuzije dolgih rok kromosomov 21, bodo vse gamete neuravnotežene. V družini, v kateri eden od staršev nosi tak prenos, bodo vsi otroci imeli Downovo bolezen.

vstavki. Ko se segment enega kromosoma prenese in vstavi v drugi kromosom, se takšno preureditev imenuje vstavitev. Da bi prišlo do vstavitve, so potrebni vsaj 3 odmori kromosomov. Ker vstavitev ne izgubi ali dodaja novega genskega materiala, se takšno prestrukturiranje šteje za uravnoteženo. Vendar pa bodo pri nosilcih takšne vstavitve 50% gametov neuravnotežene, ker bodo nosile kromosom s črtanjem ali vstavljanjem. Posledično bodo oblikovani zigoti z delno monosomijo ali delno trisomijo.

Inverzija. imenuje inverzija kromosomske mutacije, ko je po dveh prekinitve enega kromosoma kromosomov segmenta, ki se nahaja med prekinitve, zavrti za 180 ° in je obrnjen položaj.Če je obrnjen segmentu dobi Centromera, tako imenovani inverzije pericentric, in če pride do segment kromosoma inverzije v eno roko - paracentričen. Z inverzijo ni nobene izgube genskega materiala, razen če lahko kromosomski rupture vplivajo na funkcionalno pomemben gen. Zato nosilci obeh vrst inverzij praviloma nimajo patoloških simptomov. Poleg tega se nekatere inverzije, kot je perikentrična inverzija v kromosomu 9, pojavijo kot običajen simptom s precej visoko frekvenco v nekaterih etničnih skupinah. Kot pri drugih uravnoteženih preureditvah lahko inverzije v meiozi povzročijo nastanek neuravnoteženih gamet.

Isohromozomi. Isohromozomi nastanejo, ko centromera ni vzdolžno, ampak prečno. Posledično se izgubi eno od ramen, druga pa podvoji. Najpogosteje zaznali isochromosome sestavljajo dolgo roko kromosoma X. V tem primeru je posameznik nosilec kot isochromosome X, kažejo simptomi Turnerjev sindrom.

Obroči kromosomov. Ta vrsta mutacije kromosomov se pojavi, ko pride do rupture v obeh ramih kromosoma. Akentrični fragmenti se izgubijo in osrednji del kromosoma se zapre v obroč.Če je tak obroč, tvorjen iz avtosom kromosoma, nato zaradi pomanjkanja znatnega deleža genskega materiala zigota in gamete kromosomov so neuravnoteženi, kar vodi do predčasnega izgubo zarodka z obročastim kromosoma.Če se oblikuje zarodek, se ob mitotični delitvi celic običajno izgubi obročni kromosom. Posledica tega je mozaicizem zaradi prisotnosti v celicah obročnega kromosoma.