Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлен из Хромосомного расстройства )
Перейти к навигации Перейти к поиску

Хромосомой ненормальность , хромосомные аномалии , хромосомные аберрации , хромосомные мутации , или хромосомные расстройства , недостающее, за дополнительную плату, или нерегулярные часть хромосомной ДНК. [1] Они могут проявляться в виде числовых аномалий, когда имеется атипичное количество хромосом, или в виде структурных аномалий, когда изменяется одна или несколько отдельных хромосом. Раньше хромосомная мутация использовалась в строгом смысле слова для обозначения изменения в хромосомном сегменте, в котором участвует более одного гена . [2] Хромосомные аномалии обычно возникают при ошибке вделение 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 [ править ]

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.). [3] [4] Анеуплоидия может быть полной, когда отсутствует или добавлена ​​вся хромосома целиком, или частичной, когда отсутствует или добавляется только часть хромосомы. [3] Анеуплоидия может возникать с половыми хромосомами или аутосомами .

Примером трисомии у людей является синдром Дауна , нарушение развития, вызванное дополнительной копией хромосомы 21; поэтому это заболевание также называют трисомией 21. [5]

Примером моносомии у людей является синдром Тернера , когда человек рождается только с одной половой хромосомой, X. [6]

Анеуплоидия спермы [ править ]

Воздействие на мужчин определенного образа жизни, окружающей среды и / или профессиональных опасностей может увеличить риск анеуплоидных сперматозоидов. [7] В частности, риск анеуплоидии увеличивается на курение табака , [8] [9] и профессионального воздействия бензола , [10] инсектициды , [11] [12] и перфторированные соединения . [13] Повышенная анеуплоидия часто связана с повышенным повреждением ДНК в сперматозоидах.

Структурные аномалии [ править ]

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: [14]

  • Делеции : часть хромосомы отсутствует или была удалена. Известные нарушения у людей включают синдром Вольфа-Хиршхорна , который вызван 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:
    • Взаимная транслокация : произошел обмен сегментами из двух разных хромосом.
    • Робертсоновская транслокация : одна хромосома прикреплена к другой на центромере - у людей это происходит только с хромосомами 13, 14, 15, 21 и 22.
  • 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 [ править ]

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 [ править ]

Большинство видов рака, если не все, могут вызывать хромосомные аномалии [15] либо с образованием гибридных генов и гибридных белков, нарушением регуляции генов и сверхэкспрессией белков, либо с потерей генов-супрессоров опухоли (см. «Базу данных Mitelman» [16]). и Атлас генетики и цитогенетики в онкологии и гематологии , [17] ). Кроме того, определенные стойкие хромосомные аномалии могут превращать нормальные клетки в лейкемические клетки, такие как транслокация гена, что приводит к его несоответствующей экспрессии. [18]

Повреждение ДНК во время сперматогенеза [ править ]

Во время митоза и мейоза делений клеток млекопитающих гаметогенеза , репарация ДНК эффективна при удалении повреждения ДНК . [19] 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. [20] последние несколько недель развития сперматозоидов перед оплодотворениемочень чувствительны к накоплению повреждений ДНК сперматозоидов. Такое повреждение ДНК сперматозоидов может быть передано в яйцеклетку без ремонта, где оно подлежит удалению материнским механизмом восстановления. Однако ошибки в репарации материнской ДНК или повреждения 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. [20] Таким образом, репарация ДНК до и после оплодотворения, по-видимому, важна для предотвращения хромосомных аномалий и обеспечения целостности генома концептуса .

Обнаружение [ править ]

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

  • Для пренатальной диагностики плода, амниоцентеза , хорионического ворсинок выборки или циркулирующих фетальных клеток будут собраны и проанализированы с целью выявления возможных хромосомных аномалий.
  • Для доимплантационной диагностики эмбриона будет выполнена биопсия бластоцисты .
  • Для скрининга лимфомы или лейкемии используется биопсия костного мозга .

См. Также [ править ]

  • Анеуплоидия
  • Расщепление хромосом
  • Генетическое расстройство
    • Список генетических нарушений
  • Генная терапия
  • Нерасхождение
  • Акушерские осложнения

Ссылки [ править ]

  1. ^ NHGRI. 2006. Хромосомные аномалии, заархивированные 25 сентября2006в Wayback Machine.
  2. ^ Rieger, R .; Michaelis, A .; Грин, ММ (1968). «Мутация» . Словарь генетики и цитогенетики: классический и молекулярный . Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 9780387076683.
  3. ^ a b Гарднер, RJM (2012). Хромосомные аномалии и генетическое консультирование . Сазерленд, Грант Р., Шаффер, Лиза Г. (4-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-974915-7. OCLC  769344040 .
  4. ^ «Числовые аномалии: Обзор трисомий и моносомий - Энциклопедия здоровья - Медицинский центр Университета Рочестера» . www.urmc.rochester.edu . Проверено 17 ноября 2020 .
  5. ↑ Паттерсон, Дэвид (01.07.2009). «Молекулярно-генетический анализ синдрома Дауна» . Генетика человека . 126 (1): 195–214. DOI : 10.1007 / s00439-009-0696-8 . ISSN 1432-1203 . 
  6. ^ "Синдром Тернера" . Национальный институт детского здоровья и развития человека . Проверено 17 ноября 2020 .
  7. ^ Templado С, Уроса л, Estop А (2013). «Новые взгляды на происхождение и актуальность анеуплоидии в сперматозоидах человека» . Мол. Гм. Репродукция . 19 (10): 634–43. DOI : 10.1093 / molehr / gat039 . PMID 23720770 . 
  8. Перейти ↑ Shi Q, Ko E, Barclay L, Hoang T, Rademaker A, Martin R (2001). «Курение сигарет и анеуплоидия в сперме человека». Мол. Репродукция. Dev . 59 (4): 417–21. DOI : 10.1002 / mrd.1048 . PMID 11468778 . 
  9. ^ Рубес Дж, Лоу Х, Мур D, S Перро, Слотт В, D Эвенсон, Selevan С.Г., Wyrobek AJ (1998). «Курение сигарет связано с повышенной дисомией сперматозоидов у мужчин-подростков». Fertil. Стерил . 70 (4): 715–23. DOI : 10.1016 / S0015-0282 (98) 00261-1 . PMID 9797104 . 
  10. ↑ Xing C, Marchetti F, Li G, Weldon RH, Kurtovich E, Young S, Schmid TE, Zhang L, Rappaport S, Waidyanatha S, Wyrobek AJ, Eskenazi B (2010). «Воздействие бензола вблизи допустимого предела в США связано с анеуплоидией сперматозоидов» . Environ. Перспектива здоровья . 118 (6): 833–9. DOI : 10.1289 / ehp.0901531 . PMC 2898861 . PMID 20418200 .  
  11. ^ Ся Й, Бянь Q, Сюй L, Ченг S, Сонг L, Лю Дж, Ву В, Ван С, Ван X (2004). «Генотоксическое воздействие на сперматозоиды человека среди рабочих фабрики по производству пестицидов, подвергшихся воздействию фенвалерата». Токсикология . 203 (1–3): 49–60. DOI : 10.1016 / j.tox.2004.05.018 . PMID 15363581 . 
  12. ^ Ся Y, Ченг S, Биан Q, Сюй L, Коллинз MD, Чанг ХК, Сонг L, Лю Дж, Ван S, Ван X (2005). «Генотоксическое действие на сперматозоиды рабочих, подвергшихся воздействию карбарила» . Toxicol. Sci . 85 (1): 615–23. DOI : 10.1093 / toxsci / kfi066 . PMID 15615886 . 
  13. ^ Governini л, Guerranti С, Де Лео V, Боски л, Luddi А, М Гори, Орвието Р, Р Piomboni (2014). «Хромосомные анеуплоидии и фрагментация ДНК сперматозоидов человека от пациентов, подвергшихся воздействию перфторированных соединений». Андрология . 47 (9): 1012–9. DOI : 10.1111 / and.12371 . PMID 25382683 . 
  14. ^ «Хромосомные аномалии» . atlasgeneticsoncology.org . Архивировано 14 августа 2006 года . Проверено 9 мая 2018 .
  15. ^ «Хромосомы, лейкемии, солидные опухоли, наследственные раки» . atlasgeneticsoncology.org . Архивировано 28 января 2015 года . Проверено 9 мая 2018 .
  16. ^ "База данных Мительмана хромосомных аберраций и слияний генов при раке" . Архивировано 29 мая 2016 года.
  17. ^ "Атлас генетики и цитогенетики в онкологии и гематологии" . atlasgeneticsoncology.org . Архивировано 23 февраля 2011 года.
  18. ^ Чаганти, RS; Nanjangud, G .; Schmidt, H .; Теруя-Фельдштейн, Дж. (Октябрь 2000 г.). «Повторяющиеся хромосомные аномалии в неходжкинской лимфоме: биологическое и клиническое значение». Семинары по гематологии . 37 (4): 396–411. DOI : 10.1016 / s0037-1963 (00) 90019-2 . ISSN 0037-1963 . PMID 11071361 .  
  19. ^ Baarends WM, ван дер Лан R, Grootegoed JA (2001). «Механизмы репарации ДНК и гаметогенез» . Репродукция . 121 (1): 31–9. DOI : 10.1530 / Reprod / 121.1.31 . PMID 11226027 . 
  20. ↑ a b Маркетти Ф., Епископ Дж., Джинджерих Дж., Вайробек А.Дж. (2015). «Повреждение мейотической межцепочечной ДНК ускользает от отцовской репарации и вызывает хромосомные аберрации в зиготе из-за неправильного материнского ремонта» . Sci Rep . 5 : 7689. DOI : 10.1038 / srep07689 . PMC 4286742 . PMID 25567288 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Хромосомные расстройства в Национальной медицинской библиотеке США по медицинским предметным рубрикам (MeSH)