ISOKROMOSOMI: MÄÄRITELMÄ, ALKUPERÄ, SIIHEN LIITTYVÄT PATOLOGIAT - BIOLOGIA - 2025

Isokromo- on epänormaali alkuvaihtokeskuskorkeuden kromosomi, joka johtuu menetys yhden varsien vanhempien kromosomin ja sen seurauksena päällekkäisyyttä varren, joka on säilynyt.

Tämän tyyppisen geneettisen epänormaalisuuden muodostumisen selittämiseksi on ehdotettu kahta mekanismia. Hyväksyttyempi näistä kahdesta ehdottaa, että isokromosomit syntyvät solunjakautumisprosessin aikana, sentromeerin poikittaisjakautumisen, ei pitkittäissuunnan tuloksena.

Isokromosomin muodostuminen. Kirjoittanut Miguelferig, Wikimedia Commonsista.

Koska tulos koostuu vanhempien kromosomiin sisältyvän geneettisen informaation muutoksesta, voi syntyä lukuisia geneettisiä häiriöitä. Turnerin oireyhtymää, joka ilmenee X-kromosomin pitkän käsivarten päällekkäisyyden ja lyhyen varren menetyksen vuoksi, on tutkittu eniten näistä häiriöistä.

Lisäksi moniin syöpätyyppeihin liittyy myös tämäntyyppisiä poikkeavuuksia. Siksi isokromosomien tutkimuksesta on tullut houkutteleva ja tärkeä tutkimusalue.

Isokromosomi: rakenteellinen kromosomaalinen poikkeavuus

Isokromosomi on rakenteellinen kromosomaalinen poikkeavuus, joka johtaa poikkeavaan metakeskeiseen kromosomiin. Tämä johtuu kromatidin yhden varren katoamisesta ja seuraavasta poistumattoman varren kopioinnista.

Toisin sanoen, tässä kromosomissa kromatidin molemmat vartta ovat morfologisesti ja geneettisesti identtisiä. Tämä päällekkäisyys johtaa osittaiseen monosomiaan tai osittaiseen trisomiaan.

Monosomia on termi, jota käytetään viittaamaan tosiasiaan, että lokuksen sisältämä geneettinen tieto löytyy yhdestä kappaleesta. Epänormaali tilanne diploidsoluissa, joissa on aina kaksi kopiota. Nyt sanotaan, että se on osittaista, kun menetetty tieto löytyy parin toisesta kromosomista.

Toisaalta tämäntyyppisten rakenteellisten häiriöiden aiheuttama trisomia on osittainen, koska käsivarren geneettinen informaatio on läsnä kolmessa kappaleessa.

Kaksi näistä kopioista on kuitenkin sama, tulosta yhden varren kopiointitapahtumasta parin yhdessä kromosomeissa.

alkuperä

Mekanismit, joiden avulla isokromosomeja syntyy, ovat edelleen selvitettävissä. Kaksi tähän mennessä tehtyä selitystä kuitenkin tukee.

Ensimmäinen niistä, hyväksytyin, toteaa, että solunjakautumisen aikana sentromeeri muodostuu poikittaisella eikä pitkittäisjaolla, koska se tapahtuu yleensä normaaleissa olosuhteissa. Tämä johtaa vanhempien kromosomin yhden varren menetykseen ja myöhemmin ehjänä pysyvän varren päällekkäisyyteen.

Toiseen mekanismeista sisältyy yhden varren irrottautuminen ja siitä johtuva tytärkromatidien fuusio juuri sentromeerin yläpuolelle, jolloin syntyy kromosomi, jossa on kaksi sentromeeriä (dcentrinen kromosomi). Yksi näistä kahdesta sentromeeristä puolestaan ​​kokee täydellisen toiminnallisuuden menetyksen, mikä mahdollistaa kromosomien segregaation solunjakautumisen aikana tapahtuvan normaalisti.

Liittyvät patologiat

Isokromosomien muodostuminen johtaa epätasapainoon vanhempien kromosomien hallussa olevan geneettisen informaation määrässä. Nämä epätasapainot johtavat usein geneettisiin häiriöihin, jotka muuttuvat erityisiksi patologioiksi.

Niistä monista oireyhtymistä, joihin on liitetty tämän tyyppisiä rakenteellisia poikkeavuuksia, löytyy Turnerin oireyhtymä. Tämä tila on tunnetuin, itse asiassa se liittyy ensimmäiseen raporttiin isokromosomista ihmisillä. Jälkimmäinen johtuu X-isokromosomin muodostumisesta, jossa alkuperäisen kromosomin lyhyt haara on kadonnut ja pitkä käsi on monistettu.

Lukuisat tutkimukset ovat osoittaneet, että isokromosomien esiintyminen laukaisee useiden syöpätyyppien kehittymisen, joista erottuu krooninen myeloidleukemia, joka liittyy isokromosomiin i (17q). Nämä havainnot tekevät isokromosomeista tutkijoille erittäin tärkeän painopistealueen.

Mikä on kromosomi?

Kaikissa elävissä soluissa DNA on pakattu hyvin organisoituihin rakenteisiin, joita kutsutaan kromosomeiksi.

Tämä pakkaaminen eukaryoottisoluihin tapahtuu DNA: n vuorovaikutuksen avulla histoneiksi kutsuttujen proteiinien kanssa, jotka muodostavat kahdeksan yksikön (oktameerin) ryhmän nukleosomin.

Nukleosomi (kromatiinin organisoinnin perusyksikkö) koostuu histonioktameerista, joka koostuu histonidimeereistä H2A, H2B, H3 ja H4. Oktameerin rakenne muistuttaa lankarullaa, jonka läpi iso DNA-molekyyli on haavattu.

DNA-molekyylin käämitys suuren määrän nukleosomien läpi, jotka on kytketty toisiinsa välike-alueilla, jotka liittyvät toiseen histonityyppiin (H1), jota kutsutaan linkkereiksi, aiheuttaa lopulta kromosomeja. Jälkimmäistä voidaan nähdä mikroskoopin alla hyvin määriteltyinä kappaleina solunjakautumisprosessien (mitoosi ja meioosi) aikana.

Jokaisella diploidilla lajilla on selvästi määritelty määrä kromosomipareja. Jokainen pari on erottuva kooltaan ja muodoltaan helppo tunnistaa.

Kromosomien rakenne

Kromosomeilla on melko yksinkertainen rakenne, jonka muodostavat kaksi rinnakkaista varret (kromatidit), jotka on liitetty sentromeerin läpi, tiheästi pakattu DNA-rakenne.

Sentromeeri jakaa kumpikin kromatidit kahteen varteen, joista toinen on lyhyt pituus, jota kutsutaan "P-haaraksi" ja toinen, jonka pituus on suurempi, nimeltään "Q-haara". Kunkin kromatidin kummassakin haarassa geenit on järjestetty samoihin kohtiin.

Isokromosomin muodostuminen. Kirjoittanut Miguelferig, Wikimedia Commonsista

Sentromeerin sijainti kutakin kromatidia pitkin aiheuttaa erilaisia ​​kromosomityyppejä:

- Acrocentric: ne, joissa sentromeeri on asemassa hyvin lähellä toista päätä ja johtaa hyvin pitkälle varrelle toiseen nähden.

- Metakeskeinen: tämän tyyppisissä kromosomeissa sentromeeri sijaitsee keskellä, mikä aiheuttaa samanpituisia aseita.

- Submetacentric: nämä ovat, sentromeeri on vain vähän siirtynyt keskustasta, jolloin saadaan varret, jotka eroavat toisistaan ​​hyvin vähän.

Kromosomaaliset poikkeavuudet

Jokaisessa kromosomissa, jotka muodostavat yksilön kariotyypin, on miljoonia geenejä, jotka koodaavat loputonta määrää proteiineja, jotka suorittavat erilaisia ​​toimintoja, samoin kuin säätelysekvenssejä.

Jokainen tapahtuma, joka tuo esiin variaatioita kromosomien rakenteessa, lukumäärässä tai koosta voi johtaa muutoksiin niihin sisältyvän geneettisen tiedon määrässä, laadussa ja sijainnissa. Nämä muutokset voivat johtaa katastrofaalisiin olosuhteisiin sekä yksilöiden kehityksessä että toiminnassa.

Nämä poikkeavuudet syntyvät yleensä gametogeneesin aikana tai alkion kehityksen varhaisessa vaiheessa, ja vaikka niillä on taipumus olla erittäin erilaisia, niitä on yksinkertaistettu kahteen luokkaan: rakenteelliset kromosomaaliset poikkeavuudet ja numeeriset kromosomaaliset poikkeavuudet.

Ensin mainittuihin sisältyy variaatioita kromosomien tavanomaisessa lukumäärässä, ts. Ne viittaavat kromosomien menetykseen tai voittoon, kun taas jälkimmäiset viittaavat kromosomin osan menetykseen, päällekkäisyyteen tai inversioon.

Viitteet

1. Alberts B, Johnson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. (2014) Solun molekyylibiologia (6. painos). WW Norton & Company, New York, NY, Yhdysvallat.
2. Annunziato A. DNA-pakkaus: Nukleosomit ja kromatiini. Luontokasvatus. 2008; 01:26.
3. Caspersson T, Lindsten J, Zech L. Turnerin oireyhtymän rakenteellisten X-kromosomipoikkeavuuksien luonne, joka paljastettiin kinakriini-sinappifluoresenssianalyysillä. Hereditaksen. 1970; 66: 287 - 292.
4. de la Chapelle A. Kuinka ihmisen isokromosomi syntyy? Syöpägenetti Cytogenet. 1982; 5: 173 - 179.
5. Fraccaro M, Ikkos D, Lindsten J, Luft R, Kaijser K. Uuden tyyppinen kromosomaalinen epänormaalisuus rauhasten dysgeneesissä. Lansetti. 1960; 2: 1144.
6. Ensimmäinen kansainvälinen työryhmä kromosomeista leukemiassa. Kromosomit phi-positiivisessa kroonisessa granulosyyttisessä leukemiassa. Br J Haematol. 1978; 39: 305-309.
7. Mitelman F, Levan G. Ihmisten neoplasmien spesifisiin kromosomeihin liittyvien poikkeamien ryhmittely. Hereditaksen. 1978; 89: 207 - 232.
8. Simpson JL. Seksuaalisen erilaistumisen häiriöt. 1970. Academic Press, New York, San Francisco, Lontoo.
9. Vinuesa M, Slavutsky I, Larripa I. Isokromosomien esiintyminen hematologisissa sairauksissa. Syöpägenetti Cytogenet. 1987; 25: 47-54.