Хромосомная аномалия - Chromosome abnormality

Хромосомой ненормальность , хромосомные аномалии , хромосомные аберрации , хромосомные мутации , или хромосомные расстройства , недостающее, за дополнительную плату, или нерегулярные часть хромосомной ДНК. Они могут возникать в форме числовых аномалий, когда имеется атипичное количество хромосом, или в виде структурных аномалий, когда одна или несколько отдельных хромосом изменены. Раньше хромосомная мутация использовалась в строгом смысле для обозначения изменения в хромосомном сегменте, в котором участвует более одного гена . Хромосомные аномалии обычно возникают при ошибке деления клеток после мейоза или митоза . Хромосомные аномалии могут быть обнаружены или подтверждены путем сравнения кариотипа человека или полного набора хромосом с типичным кариотипом для данного вида с помощью генетического тестирования .

Числовая аномалия

Кариотип индивидуума с трисомией 21 , показаны три копии хромосомы 21.

Аномальное количество хромосом называется анеуплоидией и возникает, когда у человека либо отсутствует хромосома из пары (что приводит к моносомии ), либо имеется более двух хромосом в паре ( трисомия , тетрасомия и т. Д.). Анеуплоидия может быть полной, когда отсутствует или добавлена ​​вся хромосома, или частичной, когда отсутствует или добавляется только часть хромосомы. Анеуплоидия может возникать по половым хромосомам или аутосомам .

Примером трисомии у людей является синдром Дауна , нарушение развития, вызванное дополнительной копией хромосомы 21; поэтому это заболевание также называют трисомией 21.

Примером моносомии у людей является синдром Тернера , когда человек рождается только с одной половой хромосомой, X.

Анеуплоидия спермы

Воздействие на мужчин определенного образа жизни, окружающей среды и / или профессиональных опасностей может увеличить риск анеуплоидных сперматозоидов. В частности, риск анеуплоидии увеличивается при курении табака и воздействии бензола , инсектицидов и перфторированных соединений на рабочем месте . Повышенная анеуплоидия часто связана с повышенным повреждением ДНК в сперматозоидах.

Структурные аномалии

Три основных мутации одной хромосомы: делеция (1), дупликация (2) и инверсия (3).
Две основные двуххромосомные мутации: вставка (1) и транслокация (2).

Когда структура хромосомы изменяется, это может принимать несколько форм:

  • Делеции : часть хромосомы отсутствует или была удалена. Известные расстройства у людей включают синдром Вольфа-Хиршхорна , который вызывается частичной делецией короткого плеча хромосомы 4; и синдром Якобсена , также называемый терминальным нарушением делеции 11q.
  • Дупликации : часть хромосомы была продублирована, что привело к дополнительному генетическому материалу. Известные заболевания человека включают болезнь Шарко-Мари-Тута типа 1А , которая может быть вызвана дупликацией гена, кодирующего периферический миелиновый белок 22 (PMP22) на хромосоме 17.
  • Инверсии : часть хромосомы оторвалась, перевернулась и снова прикрепилась, поэтому генетический материал инвертирован.
  • Вставки : часть одной хромосомы была удалена со своего нормального места и вставлена ​​в другую хромосому.
  • Транслокации : часть одной хромосомы перенесена в другую хромосому. Есть два основных типа транслокаций:
  • Кольца : часть хромосомы оторвалась и образовала круг или кольцо. Это может произойти с потерей генетического материала или без нее.
  • Изохромосома : образована зеркальной копией сегмента хромосомы, включая центромеру.

Синдромы хромосомной нестабильности - это группа заболеваний, характеризующихся хромосомной нестабильностью и поломкой. Они часто приводят к повышенной склонности к развитию определенных типов злокачественных новообразований.

Наследование

Большинство хромосомных аномалий возникают в результате несчастного случая в яйцеклетке или сперматозоиде, и поэтому аномалия присутствует в каждой клетке тела. Однако некоторые аномалии могут произойти после зачатия, что приведет к мозаицизму (когда некоторые клетки имеют аномалию, а некоторые нет). Хромосомные аномалии могут быть унаследованы от родителей или быть « de novo ». Вот почему хромосомные исследования часто проводятся на родителях, когда у ребенка обнаруживается аномалия. Если у родителей нет аномалии, она изначально не передавалась по наследству ; однако он может быть передан последующим поколениям.

Приобретенные хромосомные аномалии

Большинство видов рака, если не все, могут вызывать хромосомные аномалии либо с образованием гибридных генов и гибридных белков, либо с нарушением регуляции генов и сверхэкспрессией белков, либо с потерей генов-супрессоров опухолей (см. «Базу данных Mitelman» и Атлас генетики и др.) Цитогенетика в онкологии и гематологии . Кроме того, определенные стойкие хромосомные аномалии могут превращать нормальные клетки в лейкемические клетки, такие как транслокация гена, что приводит к его несоответствующей экспрессии.

Повреждение ДНК во время сперматогенеза

Во время митоза и мейоза делений клеток млекопитающих гаметогенеза , репарация ДНК эффективна при удалении повреждения ДНК . Однако в сперматогенезе способность восстанавливать повреждения ДНК существенно снижается в последней части процесса, поскольку гаплоидные сперматиды подвергаются главному ремоделированию ядерного хроматина в сильно уплотненные ядра сперматозоидов . Согласно обзору Marchetti et al., Последние несколько недель развития сперматозоидов перед оплодотворением очень чувствительны к накоплению повреждений ДНК сперматозоидов. Такое повреждение ДНК сперматозоидов может быть передано в яйцеклетку без восстановления, где оно подлежит удалению материнским механизмом восстановления. Однако ошибки в репарации материнской ДНК при повреждении ДНК сперматозоидов могут привести к зиготам с хромосомными структурными аберрациями.

Мелфалан - это бифункциональный алкилирующий агент, часто используемый в химиотерапии . Повреждения мейотической межцепочечной ДНК, вызванные мелфаланом, могут ускользать от отцовской репарации и вызывать хромосомные аберрации в зиготе из-за неправильного материнского ремонта. Таким образом, репарация ДНК до и после оплодотворения, по-видимому, важна для предотвращения хромосомных аномалий и обеспечения целостности генома концептуса .

Обнаружение

В зависимости от информации, которую нужно получить, необходимы разные методы и образцы.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки