Anatomija-Leksikonas

Chromosomos

Apibrėžimas - kas yra chromosomos?

Genetinė ląstelės sudėtis yra saugoma DNR (dezoksiribonukleino rūgšties) ir jos bazių (adenino, timino, guanino ir citozino) pavidalu. Visose eukariotinėse ląstelėse (gyvūnuose, augaluose, grybuose) tai yra ląstelės branduolyje chromosomų pavidalu. Chromosoma susideda iš vienos, nuoseklios DNR molekulės, kuri yra susijusi su tam tikrais baltymais.

Chromosomos pavadinimas yra kilęs iš graikų kalbos ir gali būti maždaug išverstas kaip „spalvotas kūnas“. Šis pavadinimas kilo iš to, kad labai anksti citologijos istorijoje (1888 m.) Mokslininkams pavyko juos nudažyti naudojant specialius pagrindinius dažus ir atpažinti šviesos mikroskopu. Tačiau jie iš tikrųjų matomi tik tam tikrame ląstelių ciklo taške, mitozėje (gemalo ląstelėse, mejozėje), kai chromosoma yra ypač tanki (kondensuota).

Kaip kuriamos chromosomos?

Jei visa ląstelės DNR dviguba spiralė, t. Y. Maždaug 3,4 x 109 bazių poros, būtų sujungtos, tai būtų ilgesnis nei vienas metras. Bendras visų pridėtų chromosomų ilgis yra tik apie 115 µm. Šis ilgio skirtumas paaiškinamas labai kompaktiška chromosomų struktūra, kai DNR kelis kartus labai specifiškai suvyniojama arba susukama spirale.

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

Šis DNR, oktamerio ir H1 kompleksas vadinamas nukleosoma. Keletas šių nukleosomų dabar yra „tarsi perlų virvelė“ santykinai trumpais intervalais (10–60 bazinių porų) viena už kitos. Pjūviai tarp chromosomų vadinami tarpine DNR. Atskiros nukleosomos dabar vėl kontaktuoja per H1, o tai sukuria tolesnę spiralę ir taip pat suspaudimą.

Gauta grandinė savo ruožtu yra kilpose, kurias stabilizuoja stuburas, pagamintas iš rūgščių ne histono baltymų, dar žinomų kaip hertonai. Šios kilpos savo ruožtu yra baltymų stabilizuotose spiralėse, o tai lemia paskutinį suspaudimo etapą. Tačiau šis didelis suspaudimo laipsnis pasireiškia tik ląstelių dalijimosi mitozės metu kontekste.

Šioje fazėje taip pat galite pamatyti būdingą chromosomų formą, kurią sudaro dvi chromatidės. Vieta, kur jie yra prijungti, vadinama centromera. Kiekvieną metafazės chromosomą jis padalija į dvi trumpas ir dvi ilgas rankas, dar vadinamas p ir q rankomis.
Jei centromera yra maždaug chromosomos viduryje, ji vadinama metacentrine chromosoma, jei ji yra viename iš akrocentrinės chromosomos galų. Tarpai esantys yra vadinami submetacentrinėmis chromosomomis. Šie skirtumai, kuriuos jau galima pastebėti šviesos mikroskopu, kartu su ilgiu leidžia iš pradžių klasifikuoti chromosomas.

Kas yra telomerai?

Telomerai yra chromosomų galai su pasikartojančiomis sekomis (TTAGGG). Juose nėra jokios svarbios informacijos, jie greičiau padeda išvengti svarbesnių DNR sekcijų praradimo. Su kiekvienu ląstelių dalijimusi dalis chromosomos prarandama per DNR replikacijos mechanizmą.

Taigi telomerai tam tikra prasme yra buferis, kuris atideda tašką, kai ląstelė dalydamasi praranda svarbią informaciją. Jei ląstelės telomerų ilgis yra mažesnis nei 4000 bazinių porų, pradedama užprogramuota ląstelių mirtis (apoptozė). Tai neleidžia organizmui plisti sugedusiai genetinei medžiagai. Kelios ląstelės turi telomerazes, t. Y. Fermentus, kurie vėl gali pailginti telomerus.

Be kamieninių ląstelių, iš kurių atsiranda visos kitos ląstelės, tai yra lytinės ląstelės ir tam tikros imuninės sistemos ląstelės. Be to, telomerazės yra ir vėžinėse ląstelėse, todėl šiame kontekste kalbama apie ląstelės įamžinimą.

Skaitykite viską apie temą čia: Telomerai - anatomija, funkcijos ir ligos

Kas yra chromatinas?

Chromatinas reiškia visą ląstelės branduolio turinį, kurį galima nudažyti baze. Todėl, be DNR, šis terminas taip pat apima tam tikrus baltymus, pvz., Histonus ir hertonus (žr. Struktūrą), taip pat tam tikrus RNR fragmentus (hn ir snRNR).

Priklausomai nuo ląstelės ciklo fazės arba nuo genetinės veiklos, ši medžiaga yra skirtingo tankio. Tankesnė forma vadinama heterochromatinu. Todėl, kad būtų lengviau suprasti, galima laikyti tai „saugojimo forma“ ir čia vėl atskirti konstitucinį ir fakultatyvinį heterochromatiną.

Konstitucinis heterochromatinas yra tankiausia forma, esanti visose ląstelių ciklo fazėse esant aukščiausiam kondensacijos lygiui. Jis sudaro apie 6,5% žmogaus genomo ir daugiausia yra netoli centromerų ir chromosomų rankų galų (telomerų), bet ir kitose vietose (daugiausia 1, 9, 16, 19 ir Y chromosomos) . Be to, didžioji dalis konstitucinio heterochromatino yra šalia branduolio membranos, t. Y. Ląstelės branduolio kraštuose. Vieta viduryje skirta aktyviam chromatinui - euchromatinui.

Fakultacinis heterochromatinas yra šiek tiek mažiau tankus ir gali būti aktyvuojamas ir deaktyvuojamas pagal poreikį arba atsižvelgiant į vystymosi stadiją. Geras to pavyzdys yra antroji moterų kariotipų X chromosoma. Kadangi vienos X chromosomos iš esmės pakanka ląstelei išgyventi, kaip galiausiai pakanka vyrams, embriono fazėje viena iš dviejų yra deaktyvuojama. deaktyvuota X chromosoma yra žinoma kaip Barro kūnas.

Tik dalijantis ląstelėmis mitozės kontekste jis visiškai kondensuojasi, tokiu būdu pasiekdamas aukščiausią suspaudimą metafazėje. Tačiau kadangi skirtingi genai dažnai skaitomi skirtingai - juk ne visi baltymai reikalingi visada tuo pačiu kiekiu, čia taip pat išskiriamas aktyvus ir neaktyvus euchromatinas.

Skaitykite daugiau apie tai: Chromatinas

Haploidinės chromosomos

Haploidas (graikiškai haploos = vienas) reiškia, kad visos ląstelės chromosomos yra atskirai, t. Y. Ne poromis (diploidinės), kaip paprastai būna. Tai yra natūrali visų kiaušialąsčių ir spermos ląstelių būsena, kai pirmosios mejozės eigoje iš pradžių neatskiriamos dvi identiškos chromatidės, bet pirmiausia atskiriamos visos chromosomų poros.

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

Politeno chromosomos

Politeninė chromosoma yra chromosoma, kurią sudaro daugybė genetiškai identiškų chromatidų. Kadangi tokias chromosomas lengva pamatyti net esant mažesniam padidinimui, jos kartais vadinamos milžiniškomis chromosomomis. Būtina sąlyga yra endoreplikacija, kai chromosomos ląstelės branduolyje yra dauginamos kelis kartus, nevykstant ląstelių dalijimuisi.

Kokios yra chromosomų funkcijos?

Chromosoma, kaip organizacinis mūsų genomo vienetas, visų pirma padeda užtikrinti, kad dvigubai padidėjęs genomas pasiskirstytų po dukterines ląsteles dalijimosi metu. Norėdami tai padaryti, verta atidžiau pažvelgti į ląstelių dalijimosi mechanizmus ar ląstelių ciklą:

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

G1 fazė (G kaip tarpas, t. Y. Spraga) iškart seka ląstelių dalijimąsi. Čia ląstelė vėl padidėja ir atlieka bendras metabolines funkcijas.

Iš čia jis taip pat gali pereiti į G0 fazę. Tai reiškia, kad jis pereina į etapą, kuris nebegali dalytis, o įprastais atvejais taip pat labai keičiasi, kad įvykdytų labai specifinę funkciją (ląstelių diferenciacija). Norint įvykdyti šias užduotis, labai specifiniai genai skaitomi intensyviau, kiti - mažiau arba iš viso.

Jei DNR segmento nereikia ilgą laiką, jis dažnai būna tose chromosomų dalyse, kurios ilgą laiką buvo tankiai supakuotos (žr. Chromatiną). Viena vertus, tai siekiama sutaupyti vietos, tačiau, be kitų genų reguliavimo mechanizmų, ji taip pat yra papildoma apsauga nuo netyčinio perskaitymo. Tačiau taip pat pastebėta, kad esant labai specifinėms sąlygoms diferencijuotos ląstelės nuo G0 fazės gali vėl patekti į ciklą.

Po G1 fazės seka S fazė, ty fazė, kurioje sintezuojama nauja DNR (DNR replikacija). Čia visa DNR turi būti laisva forma, t. Y. Visos chromosomos yra visiškai nesuvyniotos (žr. Struktūrą).

Sintezės fazės pabaigoje visa genetinė medžiaga yra dviem egzemplioriais ląstelėje. Kadangi kopija vis dar yra prijungta prie pradinės chromosomos per centromerą (žr. Struktūrą), nekalbama apie chromosomų dubliavimąsi.

Kiekviena chromosoma dabar susideda iš dviejų, o ne vienos chromatidės, kad vėliau mitozės metu ji įgytų būdingą X formą (griežtai tariant, X forma taikoma tik metacentrinėms chromosomoms). Vėlesnėje G2 fazėje nedelsiant pasirengiama ląstelių dalijimuisi. Tai taip pat apima išsamų replikacijos klaidų ir grandinės pertraukų patikrinimą, kurį prireikus galima ištaisyti.

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 identiškų dukterinių ląstelių susidarymas.
Kita vertus, mejozės tikslas yra generuoti genetiškai skirtingas ląsteles:
Pirmajame etape atitinkamos (homologinės), bet ne tapačios chromosomos yra padalijamos. Tik kitame etape chromosomos, susidedančios iš dviejų vienodų chromatidų, atskiriamos ir vėl paskirstomos po dvi dukterines ląsteles, todėl galiausiai iš vienos pirmtako ląstelės atsiranda keturios lytinės ląstelės su skirtinga genetine medžiaga.

Chromosomų forma ir struktūra yra būtini abiem mechanizmams: specialios „baltymų gijos“, vadinamasis verpstės aparatas, prisitvirtina prie labai kondensuotų chromosomų ir ištraukia chromosomas smulkiai reguliuojamu procesu iš vidurio plokštumos (pusiaujo plokštumos) į priešingus ląstelės polius aplink vieną, kad būtų užtikrintas tolygus pasiskirstymas. Net ir nedideli chromosomų mikrostruktūros pokyčiai čia gali turėti rimtų pasekmių.

Visų žinduolių lytinių chromosomų X ir Y santykis taip pat lemia palikuonių lytį. Iš esmės viskas priklauso nuo to, ar su kiaušialąste susijungusi sperma turi X ar Y chromosomą. Kadangi abi spermos formos visada gaminamos visiškai vienodai, tikimybė visada yra subalansuota abiejų lyčių atstovams. Ši atsitiktinė sistema garantuoja tolygesnį lyčių pasiskirstymą, nei būtų, pavyzdžiui, aplinkos veiksnių, tokių kaip temperatūra.

Sužinokite daugiau apie temą: Ląstelių branduolio dalijimasis

Kaip genetinė struktūra perduodama per chromosomas?

Šiandien mes žinome, kad bruožai paveldimi per genus, kurie ląstelėse yra saugomi DNR pavidalu. Jos savo ruožtu yra padalintos į 46 chromosomas, kuriose pasiskirsto 25 000-30000 žmogaus genų.

Be pačios savybės, kuri vadinama fenotipu, yra ir genetinis atitikmuo, vadinamas genotipu. Vieta, kurioje genas yra chromosomoje, vadinama lokusu. Kadangi žmonėms yra dvigubai kiekviena chromosoma, kiekvienas genas taip pat atsiranda du kartus. Vienintelė išimtis yra X-chromosomų genai vyrams, nes Y-chromosoma turi tik dalį genetinės informacijos, randamos X-chromosomoje.

Skirtingi genai, esantys tame pačiame lokuse, vadinami aleliais. Dažnai vienoje vietoje yra daugiau nei du skirtingi aleliai. Tada kalbama apie polimorfizmą. Toks alelis gali būti tiesiog nekenksmingas variantas (įprastas variantas), bet ir patologinės mutacijos, kurios gali sukelti paveldimą ligą.

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

Kadangi motina ir tėvas kiekvienas iš savo dviejų genų perduoda vaikui pagal Mendelio paveldėjimą, kitoje kartoje visada yra keturi galimi deriniai, pagal kuriuos jie taip pat gali būti vienodi vienos nuosavybės atžvilgiu. Jei abu individo aleliai daro tą patį poveikį fenotipui, individas yra homozigotas šios charakteristikos atžvilgiu ir charakteristika yra atitinkamai visiškai išreikšta.

Heterozigotai turi du skirtingus alelius, kurie gali skirtingai bendrauti tarpusavyje: Jei vienas alelis yra dominuojantis prieš kitą, jis visiškai slopina jo išraišką ir dominuojantis bruožas tampa matomas fenotipe. Slopinamas alelis vadinamas recesyviniu.

Kodominantinio paveldėjimo atveju abu aleliai gali reikštis vienas kito neveikiami, o tarpinio paveldėjimo atveju yra abiejų savybių mišinys. Geras to pavyzdys yra AB0 kraujo grupių sistema, kurioje A ir B yra vienas su kitu dominuojantys, bet 0 vienas kito atžvilgiu.

Koks yra įprastas žmogaus chromosomų rinkinys?

Žmogaus ląstelėse yra 22 nuo lyties nepriklausomos chromosomų poros (autosomos) ir dvi lytinės chromosomos (gonosomos), taigi iš viso 46 chromosomos sudaro vieną chromosomų rinkinį.

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

Lytinėse ląstelėse, t. Y. Kiaušialąstėse ir spermos ląstelėse, dėl mejozės yra tik pusė chromosomų, ty 22 atskiros autosomos ir po vieną gonosomą. Kadangi apvaisinimo metu gemalo ląstelės susilieja ir kartais keičia visus segmentus (kryžminimas), sukuriamas naujas chromosomų derinys (rekombinacija). Visos chromosomos kartu vadinamos kariotipu, kuris su keliomis išimtimis (žr. Chromosomų aberacijas) yra identiškas visiems tos pačios lyties asmenims.

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

Kodėl visada yra chromosomų poros?

Iš esmės į šį klausimą galima atsakyti vienu sakiniu: Nes įrodyta, kad tai naudinga.Chromosomų porų buvimas ir rekombinacijos principas yra būtini paveldėjimui lytinės reprodukcijos požiūriu. Tokiu būdu iš dviejų individų genetinės medžiagos atsitiktinai gali atsirasti visiškai naujas individas.

Ši sistema nepaprastai padidina rūšies savybių įvairovę ir užtikrina, kad ji gali daug greičiau ir lanksčiau prisitaikyti prie pasikeitusių aplinkos sąlygų, nei tai būtų įmanoma tik mutacijos ir selekcijos būdu.

Dvigubas chromosomų rinkinys taip pat turi apsauginį poveikį: jei geno mutacija sukeltų funkcijos sutrikimą, antrojoje chromosomoje vis tiek yra tam tikra „atsarginė kopija“. To ne visada pakanka organizmui kompensuoti sutrikimus, ypač jei dominuojantis yra mutavęs alelis, tačiau padidėja jo tikimybė. 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 spindulių), cheminių medžiagų (pvz., Benzopireno cigarečių dūmuose), tam tikrų virusų (pvz., HP virusų) arba, esant mažai tikimybei, jie taip pat gali atsirasti visiškai atsitiktinai. Kuriant dažnai yra keli veiksniai. Iš esmės tokie pokyčiai gali įvykti visuose kūno audiniuose, tačiau dėl praktinių priežasčių analizė paprastai apsiriboja limfocitais (specialiu imuninių ląstelių tipu), fibroblastais (jungiamojo audinio ląstelėmis) ir kaulų čiulpų ląstelėmis.

Chromosomų mutacija yra pagrindinis struktūrinis atskirų chromosomų pokytis. Kita vertus, ištisų chromosomų nebuvimas ar pridėjimas būtų genomo arba ploidijos mutacija, o genų mutacijos terminas reiškia palyginti mažus geno pokyčius. Chromosomų aberacijos (lot. Aberrare = nukrypti) terminas yra šiek tiek platesnis ir apima visus pokyčius, kuriuos galima aptikti naudojant šviesos mikroskopą.

Mutacijos gali turėti labai skirtingą poveikį:

Tylios mutacijos, t. Y. Mutacijos, kurių pasikeitimas neturi įtakos individui ar jų palikuonims, yra gana netipiškos chromosomų aberacijoms ir yra dažniau aptinkamos genų ar taškinių mutacijų srityje.
Kalbama apie funkcijos praradimo mutaciją, kai dėl mutacijos susidaro netinkamai sulankstytas ir todėl neveikiantis baltymas arba jo nėra.
Vadinamosios funkcijos padidėjimo mutacijos pakeičia poveikio tipą arba pagamintų baltymų kiekį taip, kad atsiranda visiškai naujų efektų. Viena vertus, tai yra esminis evoliucijos, taigi ir rūšies išlikimo ar naujų rūšių atsiradimo, mechanizmas, tačiau, kita vertus, kaip ir Filadelfijos chromosomos atveju, jis taip pat gali lemiamai prisidėti prie vėžinių ląstelių vystymąsi.

Labiausiai žinomos iš skirtingų chromosomų aberacijų formų yra tikriausiai skaitinės aberacijos, kuriose atskiros chromosomos yra tik vieną kartą (monosomija) arba net tris kartus (trisomija).

Jei tai taikoma tik vienai chromosomai, ji vadinama aneuploidija, o visą chromosomų rinkinį veikia poliploidija (tri- ir tetraploidija). Daugeliu atvejų šis klaidingas pasiskirstymas atsiranda lytinių ląstelių vystymosi metu per chromosomų neatskirimą (nedisjunkimą) ląstelių dalijimosi metu (mejozė). Tai lemia netolygų chromosomų pasiskirstymą dukterinėse ląstelėse, taigi ir vaiko skaitinę aberaciją.

Ne lyties chromosomų (= autosomų) monosomijos yra nesuderinamos su gyvenimu, todėl gyviems vaikams jų nebūna. Išskyrus 13, 18 ir 21 trisomijas, autosominės trisomijos beveik visada sukelia savaiminius abortus.

Bet kokiu atveju, priešingai nei lytinių chromosomų nukrypimai, kurie taip pat gali būti nepastebimi, visada yra rimtų klinikinių simptomų ir, paprastai, daugiau ar mažiau ryškių išorinių anomalijų (dismorfizmų).

Toks klaidingas pasiskirstymas taip pat gali pasireikšti vėliau gyvenime dalijantis mitozines ląsteles (visos ląstelės, išskyrus gemalo ląsteles). Kadangi be paveiktų ląstelių yra nepakitusių ląstelių, kalbama apie somatinę mozaiką. Su somatinėmis (graikiškai soma = kūnas) reiškia visas ląsteles, kurios nėra gemalo ląstelės. Kadangi pažeidžiama tik nedidelė kūno ląstelių dalis, simptomai paprastai būna daug lengvesni. Todėl mozaikos tipai dažnai ilgą laiką lieka nepastebėti.

Čia galite sužinoti viską apie temą: Chromosomų mutacija

Kas yra chromosomų aberacija?

Struktūrinė chromosomų aberacija iš esmės atitinka chromosomų mutacijos apibrėžimą (žr. Aukščiau). Jei genetinės medžiagos kiekis išlieka toks pats ir paprasčiausiai pasiskirsto kitaip, kalbama apie subalansuotą aberaciją.

Tai dažnai atliekama perkeliant, t. Y. Perkeliant chromosomos segmentą į kitą chromosomą. Jei tai yra dviejų chromosomų mainai, kalbama apie abipusę translokaciją. Kadangi baltymams gaminti reikia tik apie 2% genomo, yra labai maža tikimybė, kad toks genas yra lūžio taške ir dėl to praranda savo funkciją arba jame yra sutrikusi. Todėl toks subalansuotas nukrypimas dažnai nepastebimas ir perduodamas kelioms kartoms.

Tačiau tai gali sukelti chromosomų klaidingą pasiskirstymą vystantis gemalinėms ląstelėms, o tai gali sukelti nevaisingumą, spontaniškus persileidimus ar palikuonis su nesubalansuota aberacija.

Nesubalansuotas nukrypimas taip pat gali atsirasti spontaniškai, ty be šeimos istorijos. Tikimybė, kad vaikas gims gyvas su nesubalansuota aberacija, labai priklauso nuo paveiktų chromosomų ir svyruoja nuo 0 iki 60%. Tai veda prie chromosomos segmento praradimo (= ištrynimo) arba pasikartojimo (= pasikartojimo). Šiame kontekste kalbama ir apie dalines mono- ir trisomijas.

Kai kuriais atvejais jie pasireiškia kartu dviejuose skirtinguose regionuose, o dalinė monosomija dažniausiai yra lemiamesnė klinikinių simptomų pasireiškimui. Tai ryškūs išbraukimo pavyzdžiai Katės klyksmo sindromas ir Wolfo-Hirschhorno sindromas.

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

Robertsono perkėlimas yra ypatingas atvejis:
Dvi akrocentrinės chromosomos (13, 14, 15, 21, 22) susijungia ties savo centromera ir, praradusios trumpąsias rankas, sudaro vieną chromosomą (žr. Struktūrą). Nors dėl to sumažėja chromosomų skaičius, tai vadinama subalansuota aberacija, nes trumpų rankų praradimą šiose chromosomose galima lengvai kompensuoti. Čia taip pat poveikis dažnai pastebimas tik kitose kartose, nes yra labai didelė persileidimų ar gyvenančių vaikų, turinčių trisomiją, tikimybė.

Jei chromosomoje yra dvi pertraukos, gali atsitikti taip, kad tarpinis segmentas yra pasuktas 180 ° ir įjungtas 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 apversto segmento viduje, ar už jo ribų, tai yra peri- ar paracentrinė inversija. Šie pokyčiai taip pat gali prisidėti prie netolygaus genetinės medžiagos pasiskirstymo lytinėse ląstelėse.

Vykstant paracentrinei inversijai, kai centromeros nėra apverstame segmente, taip pat gali pasirodyti gemalo ląstelės, turinčios du centromerą arba be jo. Dėl to atitinkama chromosoma prarandama per pirmuosius ląstelių dalijimąsi, o tai beveik neabejotinai sukelia persileidimą.

Įterpimas yra chromosomos fragmento įrengimas kitur. Čia ir palikuonys pirmiausia paveikiami panašiai. Žiedinė chromosoma gali atsirasti ypač pašalinus galinius elementus. Sekų tipas ir dydis lemia simptomų sunkumą. Be to, tai gali sukelti neteisingą pasiskirstymą ir, savo ruožtu, mozaikos tipus kūno ląstelėse.

Jei metafazinė chromosoma ląstelių dalijimosi metu išsiskiria neteisingai, gali atsirasti izochromosomų. Tai yra dvi lygiai tos pačios chromosomos, kurios susideda tik iš ilgų ar tik trumpų rankų. X chromosomos atveju tai gali pasireikšti kaip Ulricho-Turnerio sindromas (monosomija X).

Skaitykite daugiau informacijos šia tema: Chromosomų aberacija

Trisomija 21

Trisomija 21, geriau žinoma kaip Dauno sindromas, yra bene labiausiai paplitusi skaitinė chromosomų aberacija tarp gyvų gimdymų, o vyrai yra paveikti šiek tiek dažniau (1,3: 1).

Trisomijos 21 atsiradimo tikimybė priklauso nuo įvairių demografinių veiksnių, tokių kaip vidutinis amžius gimstant motinoms, ir kiekviename regione šiek tiek skiriasi.

95% trisomijos 21 atsiranda dėl dalijimosi klaidos mejozės (gemalo ląstelių dalijimosi) kontekste, būtent nesusijimo, t. Y. Nesugebėjimo atskirti sesers chromatidų.

Jos yra žinomos kaip laisvos trisomijos ir 90% atsiranda motinai, 5% tėvo ir dar 5% embriono genome.

Dar 3% susidaro dėl nesubalansuotų translokacijų 14 arba 21 chromosomoje; 21 translokacija, sukuriant normalią ir dvigubą 21 chromosomą. Likę 2% yra mozaikos tipai, kai trisomija neatsirado lytinėse ląstelėse, todėl neturi įtakos visoms kūno ląstelėms. Mozaikos rūšys dažnai būna tokios švelnios, kad ilgą laiką gali likti visiškai nepastebėtos.

Bet kokiu atveju, norint atskirti simptomiškai identišką laisvą trisomiją nuo galbūt paveldimos translokacijos trisomijos, reikėtų atlikti chromosomų tyrimą. Tada gali sekti ankstesnių kartų šeimos istorija.

Ar jus domina ši tema? Perskaitykite kitą straipsnį apie tai: Trisomy 21

Trisomija 13

Trisomy 13 arba Patau sindromo dažnis yra 1: 5000 ir yra daug rečiau nei Dauno sindromas. Priežastys (laisvos trisomijos, translokacijos ir mozaikos tipai) ir jų procentinis 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 įprasto tyrimo dalis, maždaug 80% atvejų Vidurio Europoje diagnozuojama iki gimimo.

Ultragarsu jau galima pamatyti augimo liekanas, dvišalius lūpos ir gomurio plyšius bei neįprastai mažas akis (mikroftalmija). Be to, dažniausiai būna įvairaus sunkumo priekinių smegenų ir veido apsigimimai (holoprosencefalija).

Nors lobarinėje formoje smegenų pusrutuliai yra beveik visiškai atskirti ir sukurti šoniniai skilveliai, pusiau lobarinėje formoje dažnai atsiskiria tik galinė smegenų dalis ir trūksta šoninių skilvelių. Sunkiausia forma - alobarine forma - nėra smegenų pusrutulių atskyrimo.

Pusiau ar alobarinės formos kūdikiai paprastai miršta iškart po gimimo. Po mėnesio mirtingumas yra apie 50% gyvų gimusiųjų. Iki 5 metų amžiaus mirtingumas nuo 13-osios trisomijos padidėja iki 90%. Dėl smegenų apsigimimų daugeliu atvejų sergantys žmonės visą gyvenimą būna prikaustyti prie lovos ir negali kalbėti, todėl yra priklausomi nuo visiškos priežiūros. Be to, „Trismoie 13“ taip pat gali būti toli siekiančios fizinės apraiškos.

Skaitykite daugiau šia tema: Trisomy 13 dar negimusiam vaikui

Trisomija 16

Iš esmės trisomija 16 yra labiausiai paplitusi trisomija (apie 32% visų trisomijų), tačiau gyvi vaikai, turintys 16 trisomiją, yra labai reti. Apskritai gyvi gimdymai būna tik dalinių trisomijų ar mozaikos tipų. Tačiau tarp trisomijų ji dažniausiai yra atsakinga už negimusius kūdikius: 32 iš 100 persileidimų, atsirandančių dėl chromosomų aberacijų, gali būti siejami su šia trisomijos forma.

Todėl buvo dokumentuojami daugiausia prenataliniai, t. Y. Prenataliniai, identifikuojami požymiai. Pažymėtina čia yra įvairūs širdies ydai, sulėtėjęs augimas, viena bambos arterija (kitaip dviguba) ir padidėjęs kaklo skaidrumas, kuris paaiškinamas skysčių kaupimu dėl dar ne iki galo išsivysčiusia limfos sistema ir padidėjusiu odos elastingumu šioje srityje. Be to, fiziologinė bambos išvarža, t. Y. Laikinas didelės žarnyno dalies per bambą pasislinkimas į išorę, dažnai netinkamai regresuoja, o tai vadinama omfalocele arba virkštelės lūžiu.

Ultragarsu taip pat dažnai galima nustatyti lenkimo kontraktūrą sukryžiuotais pirštais. Kelių gyvų gimimų metu pastebima generalizuota raumenų hipotenzija, t. Y. Bendras raumenų silpnumas. Tai sukelia silpnumą geriant ir gali užtikrinti, kad kūdikis turi būti maitinamas dirbtinai. Taip pat dažnai pasitaiko taip būdinga trisomijoms keturių pirštų vaga. Čia taip pat trisomijos atsiradimo dažnis yra tiesiogiai susijęs su motinos amžiumi.

Trisomija 18

Edvardso sindromas, t. Y. 18 trisomija, pasireiškia 1: 3000 dažniu. Prenatalinė diagnostika yra tokia pati kaip ir Patau sindromo atveju: ir čia tie patys tyrimai leistų visus pacientus surasti iki gimimo. Priežastis ir jų pasiskirstymą galima palyginti su kitomis trisomijomis (žr. 21 trisomiją).

Be to, 18 trisomijoje atsiranda dalinių trisomijų, kurios, kaip ir mozaikos tipai, sukelia daug švelnesnius klinikinius kursus. Susiję dismorfizmai taip pat itin būdingi Edwardso sindromui: Gimimo metu pacientų kūno svoris yra labai sumažėjęs - 2 kg (normalus: 2,8–4,2 kg), tolstanti plati kakta, paprastai neišsivysčiusi apatinė veido pusė su maža burna. atsiveriančios, siauros akies voko plyšys ir pasuktos atgal, pakeistos formos ausys (fauno ausis). Taip pat pastebima pakaušio galva, kuri neįprastai stipriai išplėtota naujagimiui. Šonkauliai yra neįprastai siauri ir trapūs. Naujagimiai taip pat turi nuolatinę visos raumens įtampą (tonusą), kuri po pirmųjų savaičių išgyvenusiems žmonėms regresuoja.

Kitas būdingas bruožas yra 2 ir 5 pirštų kryžminimasis per 3 ir 4 pirštus, kai įkalamas bendras pirštų skaičius, o pėdos yra neįprastai ilgos (praėjusios), turi ypač ryškų kulną, sulenkėjusius nagus ir atloštą didįjį pirštą. .

Rimti organų apsigimimai yra dažni ir dažniausiai pasireiškia kartu: širdies ir inkstų defektai, žarnos klostymasis (malrotacija), pilvaplėvės (mesenterium commune) sukibimas, stemplės sąkandis (stemplės atrezija) ir daugelis kitų.

Dėl šių apsigimimų mirtingumas yra maždaug 50% per pirmąsias 4 dienas, tik apie 5–10% gyvena sulaukę daugiau nei metų. Išgyvenimas iki pilnametystės yra absoliuti išimtis, bet kokiu atveju intelekto negalia yra labai ryški ir negali kalbėti, yra prikaitinta ir nelaikoma, todėl visiškai priklauso nuo pašalinės pagalbos.

Norėdami gauti išsamesnės informacijos apie trisomiją 18, taip pat perskaitykite mūsų išsamų straipsnį šia tema:

Trisomija 18 (Edvardso sindromas)
18 trisonomija negimusiam vaikui

Trisomija X

Trisomija X yra labiausiai nepastebima skaitinės chromosomų aberacijos forma, nukentėjusiųjų, kurie logiškai logiškai visi yra moterys, išvaizda labai nesiskiria nuo kitų moterų. Kai kurie išsiskiria tuo, kad yra ypač aukšti ir turi šiek tiek „putlių“ veido bruožų. Psichinė raida taip pat gali būti iš esmės normali, pradedant nuo ribinės normos iki lengvos protinės negalios.

Tačiau šis intelekto trūkumas yra šiek tiek rimtesnis nei su kitomis lytinių chromosomų trisomijomis (XXY ir XYY). 1: 1000 dažnis iš tikrųjų nėra toks retas, tačiau kadangi trisomija paprastai nėra susijusi su kliniškai reikšmingais simptomais, daugumai moterų, sergančių šia liga, tikriausiai niekada nebus diagnozuota visą gyvenimą.

Nešėjai dažniausiai atrandami atsitiktinai, patikrinant šeimą ar atliekant prenatalinę diagnostiką.Vaisingumas gali būti šiek tiek sumažintas, o naujos kartos lytinių chromosomų nukrypimų dažnis gali būti šiek tiek padidėjęs, todėl, jei norite turėti vaikų, rekomenduojama konsultuoti genetiką.

Kaip ir kitų trisomijų atveju, tris trisomija dažniausiai išsivysto kaip laisva trisomija, t. Y. Dėl seserinių chromatidžių dalijimosi (nedisjunktumo) trūkumo. Čia taip pat dažniausiai atsiranda motinos kiaušialąstės brendimo metu, nors tikimybė didėja su amžiumi.

Trapus X sindromas

Vyrams pirmenybė teikiama trapaus X sindromui arba Martino Bello sindromui, nes jie turi tik vieną X chromosomą, todėl pokyčiai juos labiau veikia.

Tai pasireiškia 1: 1250 dažniu tarp gyvų vyrų gimimo per vienerius metus, todėl tai yra labiausiai paplitusi nespecifinio protinio atsilikimo forma, t. Y. Visi psichiniai trūkumai, kurių negalima apibūdinti specialiu sindromu, turinčiu tipiškų požymių.

Trapus X sindromas mergaitėms paprastai gali pasireikšti šiek tiek silpnesne forma, o tai atsitinka dėl atsitiktinio vienos iš X chromosomų inaktyvacijos. Kuo didesnė išjungtos sveikos X chromosomos dalis, tuo stipresni simptomai.

Tačiau dažniausiai moterys yra premutacijos nešėjos, kurios dar nesukelia jokių klinikinių simptomų, tačiau masiškai padidina visiškos jų sūnų mutacijos tikimybę. Labai retais atvejais vyrai taip pat gali būti premutacijos nešėjai, kuriuos jie tada gali perduoti tik dukroms, kurios vis dėlto paprastai yra kliniškai sveikos (Shermano paradoksas).

Sindromą sukelia itin padidėjęs FMG geno CGG tripletų (tam tikros bazinės sekos) skaičius (silpnas vietos psichinis atsilikimas); vietoj 10-50 kopijų, premutacija 50-200, kai visiškai išsivysto 200- 2000 egzempliorių.

Pagal šviesos mikroskopą tai atrodo kaip ilgosios rankos lūžis, kuris ir davė sindromui jo pavadinimą. Tai veda prie paveikto geno deaktyvacijos, o tai savo ruožtu sukelia simptomus.

Nukentėję žmonės rodo sulėtėjusį kalbos ir judėjimo vystymąsi ir gali parodyti elgesio problemas, kurios gali pasireikšti hiperaktyvumo, bet taip pat ir autizmo linkme. Grynai išoriniai nukrypimai (dismorfizmo požymiai) yra ilgas veidas su ryškiu smakru ir išsikišusiomis ausimis. Sulaukus brendimo, sėklidės dažnai būna labai išsiplėtusios (makroorchidijos), o veido bruožai tampa grubesni. Moterims, kurioms yra premutacija, yra šiek tiek kaupiamos psichologinės anomalijos ir ypač ankstyva menopauzė.

Kas yra chromosomų analizė?

Chromosomų analizė yra citogenetikos procesas, kurio metu galima nustatyti skaitines ar struktūrines chromosomų aberacijas.

Tokia analizė būtų naudojama, pavyzdžiui, jei iškart būtų įtariamas chromosomų sindromas, ty apsigimimų (dismorfizmų) ar intelekto sutrikimų (atsilikimo) atveju, bet ir nevaisingumo, reguliarių persileidimų (abortų) atveju, taip pat tam tikras vėžys (pvz., limfomos ar leukemija).

Tam dažniausiai reikia limfocitų - specialios rūšies imuninių ląstelių, kurios gaunamos iš paciento kraujo. Kadangi tokiu būdu galima gauti tik palyginti nedidelį kiekį, ląstelės skatinamos dalytis su fitohemagliutininu, o limfocitus galima auginti laboratorijoje.

Kai kuriais atvejais mėginiai (biopsijos) imami iš odos ar nugaros smegenų, atliekant panašią procedūrą. 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 etape - anafazėje - būtų galima patraukti į priešingas ląstelės puses (polius).

Šiuo metu chromosomos yra ypač sandariai supakuotos (labai kondensuotos). Pridedamas verpstės nuodų kolchicinas, kuris veikia būtent šioje ląstelių ciklo fazėje, todėl kaupiasi metafazinės chromosomos. Tada jie išskiriami ir dažomi specialiais dažymo metodais.

Dažniausias yra GTG juostavimas, kurio metu chromosomos yra apdorojamos tripsinu, virškinimo fermentu ir pigmentu „Giemsa“. Ypač tankiai apimti regionai ir tie, kuriuose gausu adenino ir timino, yra tamsūs.

Gautos G juostos yra būdingos kiekvienai chromosomai ir, paprasčiau tariant, laikomos regionais, kuriuose yra mažiau genų. Taip nudažytų chromosomų nuotrauka padaroma tūkstantį kartų didinant ir kompiuterio programos pagalba sukuriama kariograma. Be juostos modelio, chromosomos dydis ir centromeros padėtis naudojami siekiant padėti atitinkamai sutvarkyti chromosomas. Tačiau yra ir kitų grupavimo metodų, kurie gali turėti labai skirtingus pranašumus.