2017-10-25
8741
Хромосомные нарушения: полиплодия,триплодия, моноплодия, трисомия, моносомия. Механизмы хромосомных и геномных мутаций.
Хромосомные мутации – это структурные изменения отдельных хромосом, как правило, видимые в световом микроскопе.
К хромосомным мутациям относят:
- делеции - потеря участка или целого плеча одной из хромосом.
- инверсия – переворот участка хромосомы внутри самой хромосомы. В результате нарушается только порядок расположения генов.
- дупликация – удвоение участка хромосомы или плеча хромосомы.
Нарушение числа копий целого хромосомного набора, когда аномальный кариотип отличается Классификация хромосомных болезней
Хромосомные болезни - это группа патологических состояний, обусловленных мутационными изменениями в хромосомном наборе (таблица 1).
Хромосомные мутации являются причинами возникновения хромосомных болезней.
Таблица 1
| Тип мутации | Синдромы | Частота среди новорожденных |
| Аутосомы | ||
| Трисомия 21 47,XX(XY)+21 | Дауна | 1/700 |
| Трисомия 13 47, XX(XY)+13 | Патау | 1/5 000 |
| Трисомия 18 47, XX(XY)+18 | Эдвардса | 1/10 000 |
| Половые хромосомы (женские) | ||
| ХО, Моносомия 45, XО | Шерешевского-Тернера | 1/500 |
| ХХХ, Трисомия 47, XXX | ХХХ-синдром | 1/700 |
| Половые хромосомы (мужские) | ||
| ХХУ 47, XXY | Клайнфельтера | 1/500 |
| ХХУУ 48, XXY | Клайнфельтера | 1/500 |
| ХУУ 47, XYY | Дубль У | 1/1 000 |
Частота встречаемости заболеваний, вызванных различными типами
|
|
|
анеуплоидии у человекаизменением количества хромосом, кратным гаплоидному, называется моно- либо полиплоидией. При этом моноплоидия - это кариотип, состоящий из одного гаплоидного набора (1n). Полиплоидия - увеличение количества хромосом - до 3n (триплоидия), 4n (тетраплоидия) и т.д. Подобные изменения хромосомного набора практически не встречаются среди живорождённых детей, т.к. приводят к серьёзнейшим нарушениям эмбриогенеза и чаще всего являются причиной внутриутробной гибели эмбриона на ранней стадии его развития.
Геномные мутации, как и хромосомные, являются причинами возникновения хромосомных болезней.
К наиболее частым геномным мутациям относятся:
- трисомия – наличие трех гомологичных хромосом в кариотипе (например, по 21-й паре при болезни Дауна, по 18-й паре при синдроме Эдвардса, по 13-й паре при синдроме Патау; по половым хромосомам: XXX, XXY, XYY);
- моносомия – наличие только одной из двух гомологических хромосом. При моносомии по любой из аутосом нормальное развитие эмбриона не возможно. Единственная моносомия у человека, совместимая с жизнью – моносомия по Х-хромосоме – приводит к синдрому Шерешевского-Тернера (45,Х).
Причиной, приводящей к анеуплодии, является нерасхождение хромосом во время клеточного деления при образовании половых клеток или утрата хромосом в результате анафазного отставания, когда во время движения к полюсу одна из гомологичных хромосом может отстать от других негомологичных хромосом. Термин нерасхождение означает отсутствие разделения хромосом или хроматид в мейозе или митозе.
|
|
|
Нерасхождение хромосом наиболее часто наблюдается во время мейоза. Хромосомы, которые в норме должны делиться во время мейоза, остаются соединенными вместе и в анафазе отходят к одному полюсу клетки, таким образом, возникают две гаметы, одна из которых имеет добавочную хромосому, а другая – не имеет этой хромосомы. При оплодотворении гаметы с нормальным набором хромосом гаметой с лишней хромосомой возникает трисомия (т.е. в клетке присутствует три гомологичные хромосомы), при оплодотворении гаметой без одной хромосомы возникает зигота с моносомией. Если моносомная зигота образуется по какой-либо аутосомной хромосоме, то развитие организма прекращается на самых ранних стадиях развития.
Механизмы возникновения хромосомных и геномных мутаций
Механизм возникновения геномных мутаций связан с патологией нарушения нормального расхождения хромосом в мейозе, в результате чего образуются аномальные гаметы, что и ведет к мутации. Изменения в организме связаны с присутствием генетически разнородных клеток. Такой процесс называется мозаицизм.
Геномные мутации одни из самых страшных. Они ведут к таким заболеваниям, как синдром Дауна (трисомия, возникает с частотой 1 больной на 600 новорожденных), синдром Клайнфельтера и др.
Хромосомные мутации проявляются у 1% новорожденных. Хромосомные мутации (хромосомные перестройки, хромосомные аберрации) приводят к изменению числа, размеров и организации хромосом. В случае гетероплоидии особенно тяжелы моносомии. Моносомии по аутосомам заканчиваются летально еще в первые дни эмбрионального развития или приводят к гибели зародыша на более поздних стадиях (спонтанные аборты). Полные трисомии описаны у человека по большому количеству хромосом: 8, 9, 13, 14, 18, 21, X, Y. Наиболее изученными синдромами, в основе которых лежат нарушения в системе аутосом (геномные мутации, хромосомные мутации) являются трисомии 21, 13, 18, транслокационная форма Дауна, синдром «кошачьего крика», в системе половых хромосом трисомии XXY, XXX, XYY и моносомия XO.
