Anatomija-Leksikonas

Chromosomos

Apibrėžimas - kas yra chromosomos?

Ląstelės genetinis paketas saugomas DNR (dezoksiribonukleorūgšties) ir jos bazių (adenino, timino, guanino ir citozino) pavidalu. Visose eukariotų ląstelėse (gyvūnuose, augaluose, grybuose) tai yra ląstelės branduolyje chromosomų pavidalu. Chromosomą sudaro viena darni DNR molekulė, sujungta su tam tikrais baltymais.

Pavadinimas chromosoma yra kilęs iš graikų kalbos ir gali būti maždaug išverstas kaip „spalvos kūnas“. Šis pavadinimas kilęs dėl to, kad labai ankstyvoje citologijos istorijoje (1888 m.) Mokslininkams pavyko juos nuspalvinti naudojant specialius bazinius dažus ir atpažinti juos šviesos mikroskopu. Tačiau jie iš tikrųjų matomi tik tam tikruose ląstelių ciklo taškuose, mitozėje (lytinėse ląstelėse mejozė), kai chromosoma yra ypač tanki (kondensuota).

Kaip struktūrizuojamos chromosomos?

Jei visa ląstelės DNR dviguba spiralė, t. Y. Apie 3,4 x 109 bazinės poros, būtų susieta, tai leistų ilginti daugiau nei metrą. Bendras visų pridėtų chromosomų ilgis yra tik apie 115 µm. Šis ilgio skirtumas paaiškinamas labai kompaktiška chromosomų struktūra, kurioje DNR yra suvyniota ar spiralinė kelis kartus labai specifiniu būdu.

Čia svarbų vaidmenį vaidina histonai, ypatinga baltymų forma. Iš viso yra 5 skirtingi histonai: H1, H2A, H2B, H3 ir H4. Du iš paskutinių keturių histonų sujungti sudaro cilindrinę struktūrą - oktamerį, aplink kurį dviguba spiralė vingiuoja maždaug du kartus (= super spiralė). H1 prisitaiko prie šios struktūros, kad ją stabilizuotų.

Šis DNR, oktamerio ir H1 kompleksas vadinamas nukleosoma. Keletas šių nukleosomų dabar yra „kaip perlų stygos“ santykinai trumpais intervalais (10–60 bazinių porų) viena už kitos. Skyriai tarp chromosomų yra žinomi kaip tarpinė DNR. Atskiri nukleosomos dabar vėl susiliečia per H1, kuris sukuria tolesnę spiralę ir kartu suspaudimą.

Gauta gija savo ruožtu yra kilpose, kurias stabilizuoja stuburas, pagamintas iš rūgščių nehistoninių baltymų, dar žinomų kaip Hertone. Šios kilpos savo ruožtu yra spiralėse, kurias stabilizuoja baltymai, o tai lemia paskutinį suspaudimo etapą. Tačiau šis didelis suspaudimo laipsnis atsiranda tik ląstelių dalijimosi metu mitozės metu.

Šioje fazėje taip pat galite pamatyti būdingą chromosomų formą, kurią sudaro dvi chromatidės. Vieta, kur jie yra sujungti, vadinama centrometru. Ji padalina kiekvieną metafazės chromosomą į dvi trumpas ir dvi ilgas dalis, dar vadinamą p ir q.
Jei centromeras yra maždaug chromosomos viduryje, jis vadinamas metacentrine chromosoma, jei jis yra vienoje iš akrocentrinės chromosomos galų. Tarpusavyje esančios yra vadinamos submetacentrinėmis chromosomomis. Šie skirtumai, kuriuos jau galima pastebėti po šviesos mikroskopu, kartu su ilgiu leidžia iš pradžių klasifikuoti chromosomas.

Kas yra telomerai?

Telomerai yra chromosomų galai su pasikartojančiomis sekomis (TTAGGG). Jie neturi jokios svarbios informacijos, o yra skirti išvengti tinkamesnių DNR sekcijų praradimo. Su kiekvienu ląstelių dalijimusi dalis chromosomos prarandama dėl DNR replikacijos mechanizmo.

Taigi telomerai tam tikra prasme yra buferis, atitolinantis tašką, kuriame ląstelė praranda svarbią informaciją per dalijimąsi. Jei ląstelės telomerai yra mažesni nei 4000 bazinių porų, pradedama užprogramuota ląstelės mirtis (apoptozė). Tai užkerta kelią netinkamos genetinės medžiagos plitimui organizme. Keletas ląstelių turi telomerazes - fermentus, kurie vėl gali pailginti telomerus.

Be kamieninių ląstelių, iš kurių kyla visos kitos ląstelės, tai yra lytinės ląstelės ir tam tikros imuninės sistemos ląstelės. Be to, telomerazės randamos ir vėžio ląstelėse, todėl šioje ląstelės aplinkoje galima kalbėti apie įamžinimą.

Viską apie temą skaitykite čia: Telomerai - anatomija, funkcijos ir ligos

Kas yra chromatinas?

Chromatinas reiškia visą ląstelės branduolio turinį, kurį galima dažyti pagrindu. Todėl, be DNR, terminas apima ir tam tikrus baltymus, pvz. Histonai ir Hertonai (žr. Struktūrą), taip pat tam tikri RNR fragmentai (hn ir snRNR).

Priklausomai nuo ląstelių ciklo fazės arba priklausomai nuo genetinio aktyvumo, ši medžiaga yra skirtingo tankio. Tankesnė forma vadinama heterochromatinu. Todėl, kad būtų lengviau suprasti, galima laikyti ją „saugojimo forma“ ir čia dar kartą atskirti konstitucinį ir fakultatyvinį heterochromatiną.

Konstitutyvusis heterochromatinas yra tankiausia forma, kurios kondensatas yra didžiausias visose ląstelių ciklo fazėse. Tai sudaro apie 6,5% žmogaus genomo ir daugiausia yra netoli centromerų ir chromosomos ginklų galų (telomerų), bet taip pat ir kitose vietose (daugiausia 1, 9, 16, 19 ir Y chromosomos). Be to, didžioji dalis konstitucinio heterochromatino yra šalia branduolinės membranos, t.y., ląstelės branduolio kraštuose. Tarpas viduryje skirtas aktyviajam chromatinui - euchromatinui.

Fakultatyvusis heterochromatinas yra šiek tiek mažiau tankus ir gali būti įjungiamas ir išjungiamas prireikus arba atsižvelgiant į vystymosi stadiją. Puikus to pavyzdys yra antroji X chromosoma moterų kariotipuose. Kadangi ląstelės išgyvenimui iš esmės pakanka vienos X chromosomos, kaip galiausiai pakanka vyrams, embriono fazėje viena iš dviejų yra išjungta. dezaktyvuota X chromosoma yra žinoma kaip „Barr“ kūnas.

Tik ląstelių dalijimosi metu mitozės metu ji visiškai kondensuojasi, o metafazėje ji pasiekia aukščiausią suspaudimą. Tačiau kadangi skirtingi genai dažnai skaitomi skirtingai - galų gale ne visada reikia visų baltymų tuo pačiu kiekiu - čia reikia atskirti aktyvųjį ir neaktyvųjį euchromatiną.

Skaitykite daugiau apie tai: Chromatinas

Haploidinės chromosomos

Haploidas (gr. Haploos = vienas) reiškia, kad visos ląstelės chromosomos yra atskirai, t. Y. Ne poromis (diploidinės), kaip paprastai būna. Tai yra natūrali visų kiaušinių ir spermos ląstelių būsena, kai abi identiškos chromatidės iš pradžių nėra atskirtos kaip pirmosios mejozės dalis, o visos chromosomų poros pirmiausia yra atskirtos.

Dėl to po pirmosios mejozės dukterinės žmogaus ląstelės turi tik 23, o ne įprastas 46 chromosomas, o tai atitinka pusę haploidinio chromosomų rinkinio. Kadangi šios dukterinės ląstelės vis dar turi identišką kiekvienos chromosomos kopiją, susidedančią iš 2 chromosomų, reikalinga antroji mejozė, kurioje abi chromatidės yra atskirtos viena nuo kitos.

Polietileno chromosomos

Polietileno chromosoma yra chromosoma, sudaryta iš daugybės genetiškai tapačių chromatidžių. Kadangi tokias chromosomas lengva pastebėti mažesniu padidinimu, jos kartais vadinamos milžiniškomis chromosomomis. Tam būtina sąlyga yra endoreplikacija, kai chromosomos ląstelės branduolyje kelis kartus padauginamos, neįvykstant ląstelių dalijimuisi.

Kokios yra chromosomų funkcijos?

Chromosoma, kaip mūsų genomo organizacinis vienetas, visų pirma naudojama siekiant užtikrinti, kad dubliuotasis genomas būtų tolygiai pasiskirstęs tarp dukterinių ląstelių dalijantis ląstelėms. Norėdami tai padaryti, verta atidžiau pažvelgti į ląstelių dalijimosi ar ląstelių ciklo mechanizmus:

Ląstelė praleidžia didžiąją dalį ląstelės ciklo tarpfazėje, o tai reiškia visą laikotarpį, per kurį ląstelė ne iš karto ruošiasi dalintis. Tai savo ruožtu yra padalinta į G1, S ir G2 fazes.

G1 fazė (G - tarpas, t. Y. Tarpas) iškart eina po ląstelių dalijimosi. Čia ląstelė vėl padidėja ir atlieka bendras metabolines funkcijas.

Čia jis taip pat gali pereiti į G0 fazę. Tai reiškia, kad ji pasikeičia į stadiją, kurios nebeįmanoma padalyti, ir įprastais atvejais taip pat labai pasikeičia, kad galėtų atlikti labai specifinę funkciją (ląstelių diferenciacija). Norint atlikti šias užduotis, labai konkretūs genai skaitomi intensyviau, kiti - mažiau arba visai ne.

Jei DNR sekcija ilgą laiką nereikalinga, ji dažnai būna tose chromosomų dalyse, kurios ilgą laiką buvo tankiai supakuotos (žr. Chromatiną). Viena vertus, taip siekiama sutaupyti vietos, tačiau be kitų genų reguliavimo mechanizmų, tai yra ir papildoma apsauga nuo netyčinio skaitymo. Tačiau taip pat pastebėta, kad labai specifinėmis sąlygomis diferencijuotos ląstelės iš G0 fazės gali vėl patekti į ciklą.

Po G1 fazės eina S fazė, t. Y. Fazė, kurioje sintetinamos naujos DNR (DNR replikacija). Čia visa DNR turi būti laisvos formos, t. Y. Visos chromosomos yra visiškai nesuvystytos (žr. Struktūrą).

Sintezės etapo pabaigoje visa genetinė medžiaga dubliuojasi ląstelėje. Kadangi kopija vis dar yra pritvirtinta prie originalios chromosomos per centromerą (žr. Struktūrą), nekalbama apie chromosomų dubliavimąsi.

Kiekviena chromosoma dabar susideda iš dviejų chromatidžių, o ne vienos, kad vėliau mitozės metu ji galėtų įgyti būdingą X formą (griežtai tariant, X forma taikoma tik metacentrinėms chromosomoms). Vėlesnėje G2 fazėje vyksta neatidėliotinas paruošimas ląstelių dalijimui. Tai taip pat apima išsamų replikacijos klaidų ir sruogų pertraukų patikrinimą, kuriuos prireikus galima pataisyti.

Iš esmės yra du ląstelių dalijimosi tipai: mitozė ir mejozė. Išskyrus lytines ląsteles, visos organizmo ląstelės atsiranda per mitozę, kurios vienintelis uždavinys yra dviejų genetiškai tapačių dukterinių ląstelių susidarymas.
Kita vertus, mejozės tikslas yra generuoti genetiškai skirtingas ląsteles:
Pirmame etape padalijamos atitinkamos (homologinės), bet ne tapačios chromosomos. Tik kitame etape chromosomos, susidedančios iš dviejų vienodų chromatidžių, yra atskirtos ir vėl paskirstomos į dvi dukterines ląsteles, kad galų gale iš vienos pirmtako ląstelės susidarytų keturios lytinės ląstelės su skirtinga genetine medžiaga.

Chromosomų forma ir struktūra yra būtina abiem mechanizmams: Specialūs „baltymų siūlai“, vadinamasis verpstės aparatas, prisitvirtina prie labai susikondensavusių chromosomų ir smulkiai reguliuojamu būdu traukia chromosomas iš vidurinės plokštumos (pusiaujo plokštumos) į priešingus ląstelės polius aplink vieną. kad būtų užtikrintas tolygus paskirstymas. Net maži chromosomų mikrostruktūros pokyčiai gali sukelti rimtų pasekmių.

Visuose žinduoliuose lyties chromosomų X ir Y santykis lemia ir palikuonių lytį. Iš esmės viskas priklauso nuo to, ar sperma, kuri susijungia su kiaušinio ląstele, turi X ar Y chromosomą. Kadangi abi spermos formos visada gaminamos tokiu pačiu mastu, tikimybė visada yra subalansuota abiem lytims. Ši atsitiktinė sistema garantuoja tolygesnį pasiskirstymą pagal lytį nei būtų, pavyzdžiui, esant aplinkos veiksniams, tokiems kaip temperatūra.

Sužinokite daugiau apie temą: Ląstelių branduolio dalijimasis

Kaip genai perduodami per chromosomas?

Šiandien mes žinome, kad bruožai paveldimi per genus, kurie ląstelėse laikomi DNR pavidalu. Jie savo ruožtu yra suskirstyti į 46 chromosomas, ant kurių pasiskirsto 25 000-30000 žmogaus genų.

Be pačios savybės, kuri vadinama fenotipu, yra ir genetinis atitikmuo, kuris vadinamas genotipu. Vieta, kurioje genas yra chromosomoje, vadinama lokusu. Kadangi žmonės turi dvigubą kiekvieną chromosomą, kiekvienas genas taip pat įvyksta du kartus. Vienintelė išimtis yra X chromosomų genai vyrams, nes Y chromosoma neša tik dalį genetinės informacijos, esančios X chromosomoje.

Skirtingi genai, esantys tame pačiame lokuse, vadinami aleliais. Dažnai viename lokuse yra daugiau nei du skirtingi aleliai. Tada kalbama apie polimorfizmą. Tokia alelė gali būti ne tik nekenksmingas variantas (normalus variantas), bet ir patologinės mutacijos, galinčios sukelti paveldimą ligą.

Jei fenotipui pakeisti pakanka vieno geno mutacijos, reikia kalbėti apie monogeninį ar Mendelio paveldėjimą. Tačiau daugelis paveldimų bruožų yra paveldimi per kelis sąveikaujančius genus, todėl yra daug sunkiau ištirti.

Kadangi motina ir tėvas perduoda vieną iš savo dviejų genų vaikui pagal Mendelio palikimą, sekančioje kartoje visada yra keturi galimi deriniai, kurie taip pat gali būti vienodi vienos savybės atžvilgiu. Jei abu individo aleliai turi tokį patį poveikį fenotipui, individas yra homozigotinis šios savybės atžvilgiu, ir charakteristika atitinkamai yra visiškai išreikšta.

Heterozigotai turi du skirtingus alelius, kurie gali sąveikauti tarpusavyje skirtingais būdais: Jei vienas alelis dominuoja prieš kitą, jis visiškai slopina jo išraišką ir dominuojantis bruožas tampa matomas fenotipe. Supresuotas alelis vadinamas recesyviniu.

Kodinuojančio paveldėjimo atveju abu aleliai gali pasireikšti nepaveikti vienas kito, tuo tarpu tarpinio paveldėjimo atveju yra abiejų požymių mišinys. Puikus to pavyzdys yra AB0 kraujo grupių sistema, kurioje A ir B dominuoja viena su kita, bet 0 dominuoja viena prieš kitą.

Koks yra normalus chromosomų rinkinys žmonėms?

Žmogaus ląstelės turi 22 nuo lyties nepriklausančias chromosomų (autosomų) ir dvi lyties chromosomas (gonosomas), taigi iš viso 46 chromosomos sudaro vieną chromosomų rinkinį.

Autosomos paprastai būna poromis. Poros chromosomos yra panašios formos ir genų seka, todėl vadinamos homologinėmis. Dvi X moterų chromosomos taip pat yra homologiškos, tuo tarpu vyrai turi X ir Y chromosomas. Jie skiriasi esančių genų forma ir skaičiumi, todėl nebegalima kalbėti apie homologiją.

Lytinės ląstelės, t. Y. Kiaušinio ir spermos ląstelės, dėl mejozės turi tik pusę chromosomų rinkinio, ty 22 atskiros autosomos ir viena gonosoma. Kadangi lytinės ląstelės tręšimo metu susilieja ir kartais keičiasi ištisai segmentai (kryžminimas), sukuriamas naujas chromosomų derinys (rekombinacija). Visos chromosomos kartu yra vadinamos kariotipu, kuris su keliomis išimtimis (žr. Chromosomų aberacijas) yra identiškas visiems tos pačios lyties asmenims.

Čia galite sužinoti viską apie temą: Mitozė - tiesiog paaiškinta!

Kodėl visada yra chromosomų poros?

Iš esmės į šį klausimą galima atsakyti vienu sakiniu: nes įrodyta, kad jis naudingas. Chromosomų porų buvimas ir rekombinacijos principas yra būtini paveldėjimui seksualinės reprodukcijos požiūriu. Tokiu būdu atsitiktinai iš dviejų asmenų genetinės medžiagos gali išlįsti visiškai naujas individas.

Ši sistema nepaprastai padidina rūšies savybių įvairovę ir užtikrina, kad ji prisitaikys prie pasikeitusių aplinkos sąlygų daug greičiau ir lanksčiau, nei tai būtų įmanoma tik per mutaciją ir atranką.

Dvigubas chromosomų rinkinys taip pat turi apsauginį poveikį: jei geno mutacija sukeltų funkcijos nepakankamumą, antrojoje chromosomoje vis tiek yra savotiška „atsarginė kopija“. Tai ne visada pakanka, kad organizmas kompensuotų nesklandumus, ypač jei dominuoja mutavęs alelis, tačiau tai padidina jo tikimybę. Be to, tokiu būdu mutacija nėra automatiškai perduodama visiems palikuonims, o tai savo ruožtu apsaugo rūšį nuo pernelyg radikalių mutacijų.

Kas yra chromosomų mutacija?

Genetiniai defektai gali atsirasti dėl jonizuojančiosios spinduliuotės (pvz., Rentgeno), cheminių medžiagų (pvz., Benzopirolio cigarečių dūmuose), tam tikrų virusų (pvz., HP virusų) arba, tikėtina, kad jie atsiranda tik atsitiktinai. Jo plėtojimą dažnai lemia keli veiksniai. Iš esmės tokie pokyčiai gali atsirasti visuose kūno audiniuose, tačiau dėl praktinių priežasčių analizė apsiriboja limfocitais (specialiu imuninių ląstelių tipu), fibroblastų (jungiamojo audinio ląstelėmis) ir kaulų čiulpų ląstelėmis.

Chromosomos mutacija yra pagrindinis struktūrinis atskirų chromosomų pokytis.Kita vertus, ištisų chromosomų nebuvimas ar papildymas būtų genomo ar ploidijos mutacija, o terminas genų mutacija reiškia palyginti nedidelius geno pokyčius. Chromosomos aberacijos terminas (lotyniškai aberrare = nukrypti) yra šiek tiek platesnis ir apima visus pokyčius, kuriuos galima aptikti šviesos mikroskopu.

Mutacijos gali turėti labai skirtingą poveikį:

Tylios mutacijos, t. Y. Mutacijos, kurių metu pokyčiai neturi jokio poveikio individui ar jų palikuonims, yra gana netipiškos chromosomų aberacijoms ir dažniau aptinkamos genų ar taškinių mutacijų srityje.
Funkcijos mutacija prarandama tada, kai dėl mutacijos atsiranda netinkamai sulankstytas ir dėl to nefunkcionuojantis baltymas arba jo visai nėra.
Vadinamosios funkcijos padidėjimo mutacijos keičia tokio tipo poveikį arba pagamintų baltymų kiekį, kad atsiranda visiškai naujų padarinių. Viena vertus, tai yra labai svarbus evoliucijos, taigi ir rūšies išlikimo ar naujų rūšių atsiradimo, mechanizmas, tačiau, kita vertus, kaip ir Filadelfijos chromosomos atveju, ji taip pat gali lemiamai prisidėti prie vėžio ląstelių vystymosi.

Geriausiai žinomos iš skirtingų chromosomų aberacijų formų yra skaitinės aberacijos, kai atskiros chromosomos būna tik vieną kartą (monosomija) ar net tris kartus (trisomija).

Jei tai taikoma tik vienai chromosomai, ji vadinama aneuploidija, o visam chromosomų rinkiniui turi įtakos poliploidija (tri- ir tetraploidija). Dažniausiai šis netinkamas pasiskirstymas atsiranda lytinių ląstelių vystymosi metu dėl chromosomų neišsiskyrimo (nedalijimo) ląstelių dalijimosi metu (mejozė). Tai lemia netolygų chromosomų pasiskirstymą tarp dukterinių ląstelių ir taip besivystančio vaiko skaitmeninę aberaciją.

Ne lyties chromosomų (= autosomų) monosomijos yra nesuderinamos su gyvenimu, todėl neatsiranda gyviesiems vaikams. Autosominės trisomijos, išskyrus 13, 18 ir 21 trisomijas, beveik visada sukelia savaiminius abortus.

Bet kokiu atveju, skirtingai nuo lytinių chromosomų aberacijų, kurios taip pat gali būti nepastebimos, visada yra rimtų klinikinių simptomų ir, kaip taisyklė, daugiau ar mažiau ryškių išorinių anomalijų (dismorfizmų).

Toks pasiskirstymas taip pat gali įvykti vėliau, kai vyksta mitozinių ląstelių dalijimasis (visos ląstelės, išskyrus lytines ląsteles). Kadangi be paveiktų ląstelių yra ir nepakitusių ląstelių, kalbama apie somatinę mozaiką. Esant somatinėms (graikų soma = kūnas), laikomos visos ląstelės, kurios nėra lytinės ląstelės. Kadangi pažeidžiama tik nedidelė kūno ląstelių dalis, simptomai paprastai būna daug švelnesni. Todėl mozaikų tipai ilgą laiką dažnai būna nepastebimi.

Čia galite sužinoti viską apie temą: Chromosomos mutacija

Kas yra chromosomų aberacija?

Struktūrinė chromosomų aberacija iš esmės atitinka chromosomų mutacijos apibrėžimą (žr. Aukščiau). Jei genetinės medžiagos kiekis išlieka tas pats ir tiesiog pasiskirsto skirtingai, reikia kalbėti apie subalansuotą aberaciją.

Tai dažnai atsitinka perkeliant, t. Y. Perkeliant chromosomos segmentą į kitą chromosomą. Jei tai pasikeitimas tarp dviejų chromosomų, kalbama apie abipusę translokaciją. Kadangi baltymams gaminti reikia tik apie 2% genomo, labai maža tikimybė, kad toks genas yra lūžio taške ir dėl to praranda savo funkciją arba yra susilpnėjęs. Todėl tokia subalansuota aberacija dažnai nepastebima ir perduodama kelioms kartoms.

Tačiau tai gali lemti netinkamą chromosomų pasiskirstymą lytinių ląstelių vystymosi metu, o tai gali sukelti nevaisingumą, savaiminius persileidimus ar palikuonis su nesubalansuota aberacija.

Tačiau nesubalansuota aberacija gali atsirasti ir savaime, t.y., neturint šeimos istorijos. Tikimybė, kad vaikas gims gyvas su nesubalansuota aberacija, labai priklauso nuo paveiktų chromosomų ir svyruoja nuo 0 iki 60%. Tai lemia chromosomos segmento praradimą (= ištrynimą) arba dubliavimąsi (= dubliavimąsi). Šiame kontekste kalbama apie dalines mono- ir trisomijas.

Kai kuriais atvejais tai įvyksta kartu dviejuose skirtinguose regionuose, o dalinė monosomija dažniausiai lemia klinikinių simptomų atsiradimą. Tai yra svarbūs ištrynimo pavyzdžiai Kačių riksmo sindromas ir Vilko-Hirschhorno sindromas.

Kalbama apie mikrodeleciją, kai pokyčio nebeįmanoma nustatyti šviesos mikroskopu, t. Y. Kai kalbama apie vieno ar kelių genų praradimą. Šis reiškinys laikomas Prader-Willi sindromo ir Angelmano sindromo priežastimi ir yra glaudžiai susijęs su retionoblastomos vystymusi.

Robertsono perkėlimas yra ypatingas atvejis:
Dvi akrocentrinės chromosomos (13, 14, 15, 21, 22) susijungia jų centromere ir, praradusios trumpąsias rankas, sudaro vieną chromosomą (žr. Struktūrą). Nors dėl to sumažėja chromosomų skaičius, tai vadinama subalansuota aberacija, nes šių chromosomų trumpųjų ginklų netekimas gali būti lengvai kompensuojamas. Čia taip pat poveikis dažnai pastebimas tik vėlesnėms kartoms, nes yra labai didelė persileidimų ar gyvų vaikų, sergančių trisomija, tikimybė.

Jei chromosomoje yra dvi pertraukos, gali atsitikti, kad tarpinis segmentas pasukamas 180 ° ir įtraukiamas į chromosomą. Šis procesas, žinomas kaip inversija, yra nesubalansuotas tik tuo atveju, jei lūžio taškas yra aktyviame gene (2% visos genetinės medžiagos). Priklausomai nuo to, ar centromeras yra apverstos atkarpos viduje, ar už jos ribų, tai yra peri- ar paracentrinė inversija. Šie pokyčiai taip pat gali prisidėti prie nevienodo genetinės medžiagos pasiskirstymo lytinėse ląstelėse.

Paracentrinėje inversijoje, kurioje centromeras nėra apverstas segmentas, gali atsirasti ir lytinių ląstelių, turinčių du centromerus arba jų neturinčius. Dėl to per pirmąjį ląstelių dalijimąsi prarandama atitinkama chromosoma, o tai neabejotinai sukelia persileidimą.

Įterpimas reiškia chromosomos fragmento įtraukimą kitur. Čia taip pat palikuonys pirmiausia paveikiami panašiai. Žiedo chromosoma gali atsirasti ypač ištrynus galinius gabalus. Sekų rūšis ir dydis lemia simptomų sunkumą. Be to, tai gali lemti neteisingą pasiskirstymą, o tai savo ruožtu sukelia mozaikų tipus kūno ląstelėse.

Jei metafazės chromosoma ląstelių dalijimosi metu atsiskiria neteisingai, gali atsirasti izochromosomos. Tai yra dvi tiksliai tos pačios chromosomos, kurias sudaro tik ilgosios arba tik trumposios rankos. X chromosomos atveju tai gali pasireikšti kaip Ulricho-Turnerio sindromas (X monosomija).

Skaitykite daugiau šia tema: Chromosomų aberacija

21-osios tromijos

21 trisomija, geriau žinoma kaip Dauno sindromas, yra, be abejonės, labiausiai paplitusi skaitmeninė chromosomų aberacija gyvų gimusių vyrų tarpe, kuriai įtakos turi šiek tiek dažniau (1,3: 1).

21-osios trisomijos atsiradimo tikimybė priklauso nuo įvairių demografinių veiksnių, tokių kaip vidutinis motinų amžius gimstant, ir kiekviename regione šiek tiek skiriasi.

95% 21-osios trisomijos atsiranda dėl dalijimosi klaidos mejozės (lytinių ląstelių dalijimosi) kontekste, būtent nesusijimo, t. Y. Dėl seserinės chromatidės atskyrimo.

Jos yra vadinamos laisvomis trisomijomis ir 90% atsiranda motinos, 5% tėvo ir dar 5% embriono genome.

Kiti 3% atsiranda dėl nesubalansuotų translokacijų 14 arba 21 chromosomoje; 21 translokacija, sukuriant normalią ir dvigubą chromosomą 21. Likę 2% yra mozaikos tipai, kuriuose trisomija neatsirado lytinėse ląstelėse, todėl neturi įtakos visoms kūno ląstelėms. Mozaikų tipai dažnai būna tokie švelnūs, kad ilgą laiką gali likti visiškai nepastebėti.

Bet kokiu atveju, norint atskirti simptomiškai tapačią laisvą trisomiją nuo galimai paveldėtos translokacijos trisomijos, reikia atlikti chromosomos tyrimą. Tada gali sekti ankstesnių kartų šeimos istorija.

Ar jus domina ši tema? Perskaitykite kitą straipsnį apie tai: 21-oji tromija

13-osios tromijos

13-osios tromijos arba Patau sindromo dažnis yra 1: 5000 ir yra daug retesnis nei Dauno sindromas. Tačiau priežastys (laisvosios trisomijos, translokacijos ir mozaikų tipai) ir procentinis jų pasiskirstymas iš esmės yra vienodi.

Teoriškai beveik visus atvejus buvo galima diagnozuoti prieš gimdymą naudojant ultragarsą arba PAPP-A testą. Kadangi PAPP-A testas nebūtinai yra įprastinių tyrimų dalis, maždaug 80% atvejų Vidurio Europoje diagnozuojami iki gimimo.

Augimo likučius, dvišalį lūpą ir gomurį bei neįprastai mažas akis (mikroftalmija) jau galima pamatyti ultragarsu. Be to, paprastai būna įvairaus sunkumo priekinės smegenų ir veido anomalijos (holoprosencefalija).

Nors lobar formos smegenų pusrutuliai yra beveik visiškai atskirti ir susidaro šoniniai skilveliai, pusiau lobar forma dažniausiai atsiskiria tik užpakalinė smegenų dalis ir trūksta šoninių skilvelių. Sunkiausioje formoje, alobaro formoje, smegenų pusrutuliai nėra atskirti.

Pusiau ar pradinės formos kūdikiai paprastai miršta iškart po gimimo. Po vieno mėnesio mirštamumas siekia apie 50% gyvų gimusiųjų. Iki 5 metų amžiaus mirštamumas nuo 13-os trisomijos padidėja iki 90%. Dėl smegenų apsigimimų dažniausiai sergantieji visą gyvenimą guli lovoje ir negali kalbėti, todėl jie yra visiškai prižiūrimi. Be to, gali būti ir fizinių „Trismoie 13“ apraiškų.

Skaitykite daugiau šia tema: Negimusio vaiko 13-osios tromijos

16 trisomija

Iš esmės 16-oji trisomija yra labiausiai paplitusi trisomija (maždaug 32% visų trisomų), tačiau gyvi vaikai, turintys 16-os trisomijos, yra labai reti. Apskritai, gyvi gimimai įvyksta tik esant dalinėms trisomijoms ar mozaikoms. Tarp trisomijų ji dažniausiai yra atsakinga už negyvagimius: 32 iš 100 persileidimų dėl chromosomų aberacijų yra šios rūšies trisomija.

Todėl dokumentuojamos daugiausia prenatalinės, t. Y. Prenatalinės, identifikuojamos savybės. Čia reikia pastebėti įvairius širdies defektus, sulėtėjusį augimą, vieną bambos arteriją (kitaip dvigubą) ir padidėjusį kaklo skaidrumą, tai paaiškinama skysčių kaupimu dėl dar ne iki galo išsivysčiusios limfos sistemos ir padidėjusio odos elastingumo šioje srityje. Be to, fiziologinė bambos išvarža, t. Y. Laikinas didelės žarnyno dalies poslinkis per bambą į išorę, dažnai netinkamai regresuoja, tai vadinama omfalecele ar virkštelės nutrūkimu.

Taip pat ultragarsu dažnai galima nustatyti lenkiamąją kontraktūrą sukryžiuotais pirštais. Per keletą gyvų gimdymų pastebima generalizuota raumenų hipotenzija, t.y., bendras raumenų silpnumas. Tai sukelia silpnumą gerti ir gali užtikrinti, kad kūdikis turi būti maitinamas dirbtinai. Dažnai pasitaiko toks keturių pirštų įdubimas, kuris būdingas trisomijoms. Čia taip pat trisomijos atsiradimo dažnis yra tiesiogiai susijęs su motinos amžiumi.

18 trisomija

Edvardso sindromas, t. Y. 18-oji trisomija, pasireiškia 1: 3000 dažniu. Su prenataline diagnostika yra tas pats, kas su Patau sindromu: Čia taip pat tie patys tyrimai leistų visus pacientus surasti iki gimimo. Priežastys ir jų pasiskirstymas turi būti lyginami su kitomis trisomijomis (žr. 21 trisomiją).

Be to, 18-ojoje trisomijoje taip pat yra dalinių trisomų, dėl kurių, kaip ir mozaikos rūšių, klinikiniai kursai būna daug švelnesni. Susiję dismorfizmai taip pat ypač būdingi Edvardso sindromui: Gimdami pacientai turi smarkiai sumažintą 2 kg kūno svorį (normalus: 2,8–4,2 kg), atsitraukianti plati kakta, paprastai neišsivysčiusi apatinė veido pusė su maža burnos anga. , siauri vokai ir pasuktos atgal, pakeistos formos ausys (fauno ausis). Be to, galvos galas neįprastai gerai išvystytas naujagimiui. Šonkauliai yra neįprastai siauri ir trapūs. Naujagimiams taip pat būdingas nuolatinis viso raumenų įtempimas (tonusas), kuris po pirmųjų išgyvenamų savaičių praeina.

Kitas būdingas bruožas yra 2-ojo ir 5-ojo pirštų perbraukimas per 3-ąjį ir 4-ąjį pirštais, į kuriuos įmestas bendras pirštų skaičius, o pėdos yra neįprastai ilgos (praėjo), turi ypač ryškų kulną, pritrenktus pirštų nagus ir užpakalinę didžiojo piršto dalį.

Sunkūs organų apsigimimai yra dažni ir dažniausiai pasireiškia kartu: širdies ir inkstų defektai, netinkamas žarnos išsiskleidimas (netinkama formacija), pilvaplėvės (mesenterium commune) adhezijos, stemplės užkimimas (stemplės atrezija) ir daugelis kitų.

Dėl šių apsigimimų per pirmąsias 4 dienas mirštamumas yra apie 50%, tik maždaug 5–10% gyvena daugiau nei metus. Išgyvenimas iki pilnametystės yra absoliuti išimtis. Bet kokiu atveju intelekto sutrikimas yra labai ryškus ir negali kalbėti, yra lovoje ir nelaikomas, todėl visiškai priklauso nuo pašalinės pagalbos.

Norėdami gauti išsamesnės informacijos apie 18-ą trisomiją, skaitykite ir išsamų straipsnį šia tema:

18-oji tromija (Edvardo sindromas)
18 negimdžiusi vaiko trisomija

X trisomija

X trisomija yra labiausiai nepastebima skaitinės chromosomų aberacijos forma, nukentėjusiųjų, kurie, logiškai mąsto, yra visos moterys, išvaizda labai nesiskiria nuo kitų moterų. Kai kurie yra pastebimi, nes yra ypač aukšti ir turi šiek tiek „apkūnus“ veido bruožus. Protinis vystymasis taip pat gali būti normalus: nuo normalios ribinės iki lengvos psichinės negalios.

Tačiau šis intelekto deficitas yra šiek tiek rimtesnis nei su kitomis lyties chromosomų trisomijomis (XXY ir XYY). 1: 1000 dažnis iš tikrųjų nėra toks retas, tačiau kadangi trisomija paprastai nėra susijusi su kliniškai reikšmingais simptomais, greičiausiai daugumai šią ligą turinčių moterų nebus diagnozuota visą gyvenimą.

Nešėjai dažniausiai aptinkami atsitiktinai atliekant šeimos patikrinimą ar atliekant prenatalinę diagnostiką. Vaisingumas gali būti šiek tiek sumažėjęs ir lytinės chromosomos aberacijų dažnis kitoje kartoje gali būti šiek tiek padidėjęs, todėl, jei norite turėti vaikų, rekomenduojama genetinė konsultacija.

Kaip ir kitos trisomijos, X trisomija dažniausiai išsivysto kaip laisva trisomija, t. Y. Dėl seserinių chromatidžių dalijimosi (nesusijimo). Čia taip pat dažniausiai atsiranda motinos kiaušinių ląstelių brendimo metu, nors tikimybė didėja su amžiumi.

Trapus X sindromas

Vyrams pirmenybė teikiama trapiojo X sindromo ar Martino Bello sindromui, nes jie turi tik vieną X chromosomą, todėl pokyčiai yra labiau paveikti.

Tai įvyksta santykiu 1: 1250 tarp gyvų vyrų gimimų per vienerius metus, todėl tai yra labiausiai paplitusi neapibrėžto protinio atsilikimo forma, t. Y. Visos psichinės negalios, kurių negalima apibūdinti specialiu sindromu, turinčiu būdingų požymių.

Trapus X sindromas paprastai taip pat gali pasireikšti mergaitėms šiek tiek silpnesne forma, kuri atsiranda dėl atsitiktinio vienos iš X chromosomų inaktyvavimo. Kuo didesnė išjungtos sveikos X chromosomos dalis, tuo simptomai stipresni.

Daugeliu atvejų moterys yra preutacijos nešiotojos, kuri dar nesukelia jokių klinikinių simptomų, tačiau padidina sūnų visiškos mutacijos tikimybę. Labai retais atvejais vyrai taip pat gali būti primatavimų nešiotojai, kuriuos jie gali perduoti tik dukroms, tačiau kurie paprastai yra ir kliniškai sveiki (Shermano paradoksas).

Sindromą sukelia labai padidėjęs CGG tripletų (tam tikros bazinės sekos) skaičius FMR gene (trapi vieta-psichinis atsilikimas); vietoj 10–50 kopijų - premutacija 50–200 su visa išraiška 200–2000 egzempliorių.

Po šviesos mikroskopu tai atrodo kaip ilgos rankos lūžis, būtent tai ir suteikė sindromui pavadinimą. Tai lemia paveikto geno deaktyvavimą, o tai savo ruožtu sukelia simptomus.

Paveikti žmonės demonstruoja sulėtintą kalbos ir judėjimo raidą ir gali parodyti elgesio problemas, kurios gali sukelti ne tik hiperaktyvumo, bet ir autizmo.Grynai išoriniai anomalijos (dismorfizmo požymiai) yra ilgas veidas su iškiliu smakru ir kyšančiomis ausimis. Su brendimu sėklidės dažnai būna labai išsiplėtusios (makroorchidijos), o veido bruožai tampa šiurkštesni. Tarp premjeros nešiotojų moterų šiek tiek susikaupė psichologinių anomalijų ir ypač ankstyvos menopauzės.

Kas yra chromosomų analizė?

Chromosomų analizė yra citogenetikos procesas, kurio metu galima aptikti skaitmenines ar struktūrines chromosomų aberacijas.

Tokia analizė būtų naudojama, pavyzdžiui, jei yra betarpiškas chromosomų sindromo įtarimas, t. Y. Esant apsigimimams (dismorfizmams) ar intelekto sutrikimams (atsilikimas), taip pat esant nevaisingumui, reguliariems persileidimams (abortams), taip pat sergant tam tikrais vėžiais (pvz., Limfoma). arba leukemija).

Paprastai tam reikalingi limfocitai, specialios rūšies imuninės ląstelės, gaunamos iš paciento kraujo. Kadangi tokiu būdu galima gauti palyginti nedidelį kiekį, ląstelės yra skatinamos dalintis su fitohemagglutininu, o limfocitai gali būti auginami laboratorijoje.

Kai kuriais atvejais mėginiai (biopsijos) imami iš odos ar nugaros smegenų ir naudojama panaši procedūra. Tikslas yra gauti kuo daugiau DNR medžiagos, kuri šiuo metu yra ląstelių dalijimosi viduryje. Metafazėje visos chromosomos yra išdėstytos viename lygyje maždaug ląstelės viduryje, kad kitame žingsnyje, anafazėje, būtų patrauktos į priešingas ląstelės puses (polius).

Šiuo metu chromosomos yra ypač sandariai supakuotos (labai kondensuotos). Pridedamas verpstės nuodų kolchicinas, kuris tiksliai veikia šioje ląstelių ciklo fazėje, kad kaupiasi metafazės chromosomos. Tada jie izoliuojami ir dažomi naudojant specialius dažymo būdus.

Dažniausiai pasitaiko GTG juostos, kuriose chromosomos yra apdorojamos tripsinu, virškinimo fermentu ir pigmentu „Giemsa“. Ypač tankiai supakuoti regionai ir regionai, kuriuose gausu adenino ir timino, yra tamsūs.

Gautos G juostos yra būdingos kiekvienai chromosomai ir, supaprastintai tariant, yra laikomos regionais, kuriuose yra mažiau genų. Tokiu būdu nudažytų chromosomų nuotrauka padaryta tūkstantį kartų padidinus ir kompiuterio programos pagalba sukuriant kariogramą. Be juostos modelio, chromosomos dydis ir centromero padėtis yra naudojami siekiant atitinkamai išdėstyti chromosomas. Yra ir kitų juostų sudarymo būdų, kurie gali turėti labai skirtingų pranašumų.