- syyt
- Tyypit
- nullisomiana
- monosomia
- trisomia
- Tetrasomy
- esimerkit
- Aneuploidia ihmisillä
- Sukupromosomien anuploidia
- Klinefelterin oireyhtymä
- Turnerin oireyhtymä
- Autosomaalinen aneuploidia
- Downin syndrooma
- Viitteet
Aneuploidia on tila, jossa solut on yksi tai useampi kromosomi liikaa tai puuttuu, eroaa numero haploidisia diploidisia tai polyploideja itse solujen, jotka muodostavat organismin tietyn lajin.
Aneuploidisolussa kromosomien lukumäärä ei kuulu haploidijoukon täydelliseen monikertaan, koska ne ovat menettäneet tai hankkineet kromosomit. Yleensä kromosomien lisäys tai menetys vastaa yhtä kromosomia tai paritonta lukumäärää niistä, vaikka joskus kromosomeja voi olla kaksi.
Lähde: pixabay.com
Aneuploidiat kuuluvat numeerisiin kromosomaalisiin muutoksiin, ja ne on helpointa tunnistaa sytologisesti. Eläimet tukevat tätä kromosomaalista epätasapainoa heikosti, koska ne ovat useampia ja vähemmän haitallisia kasvilajeissa. Monet ihmisen synnynnäiset epämuodostumat johtuvat aneuploidiasta.
syyt
Yhden tai useamman kromosomin menetys tai voitto yksilön soluissa johtuu yleensä menetyksestä translokaatiolla tai ei-disjunktioprosessista meioosin tai mitoosin aikana. Seurauksena yksilöiden geeniannos muuttuu, mikä puolestaan aiheuttaa vakavia fenotyyppisiä vikoja.
Kromosomimäärän muutokset voivat tapahtua meioosin ensimmäisen tai toisen jakautumisen aikana tai molemmissa samanaikaisesti. Ne voivat syntyä myös mitoottisen jakautumisen aikana.
Nämä jakautumishäiriöt suoritetaan meioosissa I tai meioosissa II, spermatogeneesin ja oogeneesin aikana, esiintyen myös mitoosissa tsygootin varhaisissa jakoissa.
Aneuploidioissa nondisjunktio tapahtuu, kun yksi kromosomeista homologisella parillaan kulkee samaan solun napaan tai lisätään samaan sukusoluun. Tämä johtuu todennäköisesti sentromeerin ennenaikaisesta jakautumisesta äidin meioosin ensimmäisen mejoottisen jakautumisen aikana.
Kun sukusolu, jolla on ylimääräinen kromosomi, liittyy normaaliin sukusoluun, syntyy trisomia (2n + 1). Toisaalta, kun sukusolu, josta puuttuu kromosomi ja normaali kromosomi, yhdistyvät, syntyy monosomia (2n-1).
Tyypit
Aneuploidioita esiintyy usein diploidisilla yksilöillä. Näillä kromosomimäärän muutoksilla on suuri kliininen merkitys ihmislajeissa. Ne sisältävät erityyppisiä tyyppejä, kuten nullisomiat, monosomiat, trisomiat ja tetrasomiat.
nullisomiana
Nullisomyomilla soluilla homologisen kromosomiparin molemmat jäsenet menetetään, edustaen niitä nimellä 2n-2 (n on kromosomien haploidiluku). Ihmisillä, esimerkiksi 23 parilla homologisia kromosomeja (n = 23), ts. 46 kromosomia, homologisen parin menetys johtaisi 44 kromosomiin (22 paria).
Nullisomista yksilöä kuvataan myös sellaisena, josta puuttuu pari homologisia kromosomeja sen somaattisessa komplementissa.
monosomia
Monosomia on yhden kromosomin (2n-1) deleetio homologisessa parissa. Ihmisessä, jolla on monosomia, solulla olisi vain 45 kromosomia (2n = 45). Monosomian sisällä löydämme monoisosomian ja monothelosomian.
Monoisosomaalisissa soluissa kromosomi, joka on läsnä ilman homologista paria, on isokromosomi. Monothelosomaalisilla tai monotelokeskeisillä soluilla on telokestrinen kromosomi ilman sen homologista paria.
trisomia
Trisomioissa tapahtuu kromosomin esiintyminen tai lisääntyminen jossain homologisessa parissa, ts. Samasta kromosomista on kolme homologista kopiota. Se esitetään muodossa 2n + 1. Ihmisillä, joilla on trisomisia soluja, löytyy 47 kromosomia.
Joitakin hyvin tutkittuja tiloja, kuten Downin oireyhtymä, esiintyy kromosomin 21 trisomian seurauksena.
Ylimääräisen kromosomin rakenne sallii trisomian luokitella:
- Ensisijainen trisomi: Kun ylimääräinen kromosomi on valmis.
- Toissijainen trisominen: Ylimääräinen kromosomi on isokromosomi.
- Tertiäärinen trisomi: Tässä tapauksessa jäljelle jäävän kromosomin varsi kuuluu kahteen erilaiseen kromosomiin normaalista komplementista.
Tetrasomy
Tetrasomia tapahtuu, kun on lisätty täydellinen pari homologisia kromosomeja. Ihmisellä tetrasomia johtaa yksilöihin, joilla on 48 kromosomia. Se esitetään muodossa 2n + 2. Lisäkromosomipari on aina homologinen pari, ts. Tietystä kromosomista tulee neljä homologista kopiota.
Samassa yksilössä voi tapahtua useampia kuin yksi aneuploidinen mutaatio, mikä johtaa kaksois trisomisiin yksilöihin (2n + 1 + 1), kaksoismonosomisiin, nuli-tetrasomisiin jne. Kuusiuplo-monosomisia organismeja on saatu kokeellisesti, kuten valkoisen vehnän (Triticum aestivum) tapauksessa.
esimerkit
Solulinjat, jotka on muodostettu kromosomien jakautumattoman prosessin jälkeen, ovat usein elinkelvottomia. Tämä johtuu siitä, että monet näistä soluista ovat ilman geneettistä tietoa, mikä estää niitä lisääntymästä ja katoamasta.
Toisaalta aneuploidia on tärkeä mekanismi epäspesifiselle variaatiolle. Jimson-rikkakasvien (Datura stramonium) 12-kromosomien haploidikomplementti löytyy, mikä tekee mahdolliseksi 12 erilaista trisomia. Jokainen trisomi sisältää erilaisen kromosomin, jokaisella on ainutlaatuinen fenotyyppi.
Joillakin Clarkia-suvun kasveissa trisomia toimii myös tärkeänä lähteenä epäspesifisestä variaatiosta.
Aneuploidia ihmisillä
Ihmisillä noin puolet spontaanista abortista raskauden ensimmäisen kolmanneksen aikana johtuu kromosomien numeerisesta tai rakenteellisesta muutoksesta.
Esimerkiksi autosomaaliset monosomiat eivät ole kannattavia. Monet trisomiat, kuten kromosomin 16 omaisuus, keskeytetään usein, ja X-kromosomimonosomian tai Turnerin oireyhtymässä solut ovat elinkykyisiä, mutta X0-tsygootit keskeytetään ennenaikaisesti.
Sukupromosomien anuploidia
Miesten yleisimmät aneuploidiat ovat sukupuolikromosomeihin liittyviä. Kromosomimäärän muutokset ovat paremmin siedettyjä kuin autosomaaliset kromosomimuutokset.
Aneuploidia vaikuttaa geenin kopionumeroon, mutta ei sen nukleotidisekvenssiin. Koska joidenkin geenien annosta muutetaan, geenituotteiden pitoisuudet muuttuvat vuorotellen. Sukupromosomeissa on poikkeus tähän suhteeseen geenien lukumäärän ja tuotetun proteiinin välillä.
Joillakin nisäkkäillä (hiirillä ja ihmisillä) X-kromosomi inaktivoituu, mikä sallii saman funktionaalisen annoksen mainittuun kromosomiin liittyvien geenien olemassaolon naisilla ja miehillä.
Tällä tavoin ylimääräiset X-kromosomit inaktivoidaan näissä organismeissa, mikä tekee mahdolliseksi näiden kromosomien aneuploidian olevan vähemmän vahingollista.
Jotkut sairaudet, kuten Turnerin oireyhtymä ja Klinefelterin oireyhtymä, johtuvat sukupuolikromosomien aneuploidioista.
Klinefelterin oireyhtymä
Henkilöt, joilla on tämä tila, ovat fenotyyppisesti miehiä, joilla on joitain naispuolisia piirteitä. Ylimääräisen X-kromosomin esiintyminen urospuolisilla yksilöillä on syy tähän tautiin, näillä yksilöillä on 47 kromosomia (XXY).
Vakavissa tapauksissa, joissa tämä tila on, miehillä on erittäin korkeat äänet, pitkät jalat, vähän kehon karvojen kehittymistä ja naisten lonkat ja rinnat ovat erittäin selkeät. Lisäksi ne ovat steriilejä ja heillä voi olla heikko henkinen kehitys. Lievemmissä tapauksissa on miehen fenotyyppi ja normaali kognitiivinen kehitys.
Klinefelterin oireyhtymää esiintyy noin yhdellä 800 elävästä miessyntymästä.
Turnerin oireyhtymä
Turner-oireyhtymä johtuu X-kromosomin osittaisesta tai täydellisestä menetyksestä, ja sitä esiintyy naisilla. Tämä kromosomaalinen muutos tapahtuu gametogeneesin aikana postzygotic nondisjunction -prosessin avulla.
Erilaiset kariotyyppimuutokset tuottavat erilaisia fenotyyppejä Turnerin oireyhtymässä. Kun jonkin X-kromosomin pitkän terminaalin materiaali (terminaalinen tai interstitiaalinen) katoaa, potilailla, joilla on tämä tila, tapahtuu primaarinen tai sekundaarinen munasarjan vajaatoiminta ja pienet koot. Lymfaödeema ja nuottien dysgeneesi ovat myös yleisiä.
Yleensä tämän taudin naisten fenotyyppi on normaali, paitsi lyhyt vartalo. Tämän oireyhtymän diagnoosi riippuu siis tutkimuksesta ja sytogeneettisen muutoksen esiintymisestä.
Tätä tautia esiintyy suunnilleen yhdellä jokaisesta 3000 naisen vastasyntyneestä, joilla on enemmän spontaaneja abortteja, ts. Enintään 5% alkioista, jotka on muodostettu tällä muutoksella, onnistuu kehittymään täysimääräisesti.
Autosomaalinen aneuploidia
Autosomaalisten kromosomien aneuploidiat syntyneet ovat harvinaisia. Useimmissa tapauksissa, joissa tämäntyyppisiä mutaatioita esiintyy, tapahtuu spontaaneja abortteja, lukuun ottamatta pienten autosomien aneuploidioita, kuten kromosomin 21 trisomiaa.
Uskotaan, että koska autosomaalisissa kromosomeissa ei ole kompensointimekanismeja geneettisille annoksille, organismit sietävät niiden koostumuksen muutoksia paljon vähemmän.
Downin syndrooma
Kromosomien 21 pieni koko sallii geenien lisäkopioiden läsnäolon, koska ne ovat vähemmän vahingollisia kuin suuremmissa kromosomeissa. Näissä kromosomeissa on vähemmän geenejä kuin missään muussa autosomissa.
Down-oireyhtymä on yleisin autosomaalinen aneuploidia ihmisillä. Yhdysvalloissa noin yksi jokaisesta 700 syntymästä on tämä tila.
On arvioitu, että 95% tapauksista johtuu ei-disjunktiosta, aiheuttaen vapaan trisomian 21. Loput 5% tuotetaan translokaatiolla, usein kromosomien 21 ja 14 välillä. Tämän tilan esiintyvyys riippuu suuresti äidin ikästä raskauden aikana.
On määritetty, että 85 - 90%: n tapauksista vapaan trisomian 21 esiintyminen liittyy äidin mejoottisiin muutoksiin. Henkilöille, joilla on tämä tila, on ominaista se, että ne ovat hypotonisia, ylilaajentavia ja hyporeflektiivisiä.
Lisäksi heillä on kohtalaisen pieni pääkallo, jossa on litteä ja haarautunut niskakyhmy, pieni nenä ja korvat ja pieni, alaspäin suuntautuva suu, jonka kieli esiintyy usein.
Viitteet
- Creighton, TE (1999). Molekyylibiologian tietosanakirja. John Wiley ja Sons, Inc.
- Guzmán, MEH (2005). Synnynnäiset epämuodostumat. Yliopiston kustantamo.
- Jenkins, JB (2009). Genetiikka Ed. Kääntelin.
- Jiménez, LF, ja kauppias, H. (2003). Solu- ja molekyylibiologia. Pearson-koulutus.
- Lacadena, JR (1996). Sytogenetiikka. Toimituksellinen Complutense.
- Pierce, BA (2009). Genetiikka: Käsitteellinen lähestymistapa. Panamerican Medical Ed.