WikiDer > Хромосомная аномалия

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

А хромосомное заболевание, хромосомная аномалия, хромосомная аберрация, или же хромосомная мутация это недостающая, лишняя или неправильная часть хромосомный ДНК.[1] Это может быть типичное количество хромосом или структурная аномалия в одной или нескольких хромосомах. Хромосомная мутация раньше использовалось в строгом смысле слова для обозначения изменения в хромосомном сегменте, включающем более одного ген.[2] Период, термин "кариотип"относится к полному набору хромосом индивидуума; это можно сравнить с" нормальным "кариотипом для разновидность через генетическое тестирование. Таким образом можно обнаружить или подтвердить хромосомную аномалию. Хромосомные аномалии обычно возникают при ошибке в деление клеток следующий мейоз или же митоз. Есть много типов хромосомных аномалий. Их можно разделить на две основные группы: числовые и структурные аномалии.

Числовая аномалия

Аномальное количество хромосом называется анеуплоидия, и возникает, когда у человека отсутствует хромосома в паре (что приводит к моносомия) или имеет более двух хромосом в паре (трисомия, тетрасомия, так далее.).[3][4] Анеуплоидия может быть полной, когда отсутствует или добавлена ​​вся хромосома, или частичной, когда отсутствует или добавляется только часть хромосомы.[3] Анеуплоидия может возникать при половые хромосомы или же аутосомы.

Пример трисомии у людей: Синдром Дауна, что является нарушением развития, вызванным дополнительной копией хромосомы 21; поэтому это расстройство также называют трисомией 21.[5]

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

Анеуплоидия спермы

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

Структурные аномалии

Когда структура хромосомы изменяется, это может принимать несколько форм:[14]

  • Удаления: Часть хромосомы отсутствует или удалена. Известные расстройства у людей включают: Синдром Вольфа-Хиршхорна, что вызвано частичной делецией короткого плеча хромосомы 4; и Синдром Якобсена, также называемое терминальным нарушением делеции 11q.
  • Дубликаты: Часть хромосомы дублируется, что приводит к дополнительному генетическому материалу. Известные заболевания человека включают: Болезнь Шарко-Мари-Тута тип 1А, что может быть вызвано дублированием гена, кодирующего периферический миелиновый белок 22 (PMP22) на 17 хромосоме.
  • Транслокации: Часть одной хромосомы переносится на другую хромосому. Есть два основных типа транслокаций:
  • Инверсии: Часть хромосомы оторвалась, перевернулась и снова прикрепилась, поэтому генетический материал перевернут.
  • Вставки: Часть одной хромосомы была удалена со своего нормального места и вставлена ​​в другую хромосому.
  • Кольца: Часть хромосомы оторвалась и образовала круг или кольцо. Это может произойти с потерей генетического материала или без нее.
  • Изохромосома: Образуется зеркальной копией сегмента хромосомы, включая центромеру.

Синдромы хромосомной нестабильности представляют собой группу расстройств, характеризующихся хромосомной нестабильностью и поломкой. Они часто приводят к повышенной тенденции к развитию определенных видов 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, в результате чего Мозаицизм (где 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, это не было изначально унаследованный; однако он может быть передан последующим поколениям.

Приобретенные хромосомные аномалии

Большинство видов рака, если не все, могут вызывать хромосомные аномалии,[15] с образованием гибридных генов и гибридных белков, нарушением регуляции генов и сверхэкспрессией белков или 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

Вовремя митотический и мейотический деления клеток млекопитающих гаметогенез, Ремонт ДНК эффективен при удалении Повреждения ДНК.[19] Однако в сперматогенез способность восстанавливать повреждения ДНК существенно снижается в последней части процесса, поскольку гаплоидный сперматиды подвергнуться серьезным ядерным хроматин переоборудование в сильно уплотненный сперма ядра. Согласно обзору Marchetti et al.,[20] последние несколько недель развития спермы перед оплодотворение очень 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 при повреждении ДНК сперматозоидов могут привести к зиготы с хромосомными структурными аберрациями.

Мелфалан бифункциональный алкилирующий агент часто используется в химиотерапия. 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, восстановление ДНК как до, так и после оплодотворения, по-видимому, важно для предотвращения хромосомных аномалий и обеспечения геном целостность концептус.

Обнаружение

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

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ NHGRI. 2006 г. Хромосомные аномалии В архиве 2006-09-25 на Wayback Machine
  2. ^ Rieger, R .; Michaelis, A .; Грин, М. (1968). «Мутация». Словарь генетики и цитогенетики: классическая и молекулярная. Нью-Йорк: Springer-Verlag. ISBN 9780387076683.
  3. ^ а б Гарднер, Р. Дж. М. (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. Получено 2020-11-17.
  5. ^ Паттерсон, Дэвид (2009-07-01). «Молекулярно-генетический анализ синдрома Дауна». Генетика человека. 126 (1): 195–214. Дои:10.1007 / s00439-009-0696-8. ISSN 1432-1203.
  6. ^ "Синдром Тернера". Национальный институт детского здоровья и развития человека. Получено 2020-11-17.
  7. ^ Templado C, Uroz L, Estop A (2013). «Новые взгляды на происхождение и актуальность анеуплоидии в сперматозоидах человека». Мол. Гм. Репрод. 19 (10): 634–43. Дои:10,1093 / мольхр / gat039. PMID 23720770.
  8. ^ Ши К., Ко Э, Барклай Л., Хоанг Т., Радемейкер А., Мартин Р. (2001). «Курение сигарет и анеуплоидия в сперме человека». Мол. Репрод. Dev. 59 (4): 417–21. Дои:10.1002 / мрд.1048. PMID 11468778.
  9. ^ Рубес Дж., Лоу X, Мур Д., Перро С., Слот V, Эвенсон Д., Селеван С. Г., Вайробек А. Дж. (1998). «Курение сигарет связано с повышенной дисомией сперматозоидов у мужчин-подростков». Fertil. Стерил. 70 (4): 715–23. Дои: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. Дои:10.1289 / ehp.0901531. ЧВК 2898861. PMID 20418200.
  11. ^ Ся Й, Бянь Q, Сюй Л., Ченг С., Сонг Л., Лю Дж., Ву В., Ван С., Ван Х (2004). «Генотоксическое воздействие на сперматозоиды человека у рабочих завода по производству пестицидов, подвергшихся воздействию фенвалерата». Токсикология. 203 (1–3): 49–60. Дои:10.1016 / j.tox.2004.05.018. PMID 15363581.
  12. ^ Ся И, Ченг С., Биан Кью, Сюй Л., Коллинз, доктор медицины, Чанг Х.С., Сон Л., Лю Дж., Ван С., Ван Х (2005). «Генотоксическое воздействие на сперматозоиды рабочих, подвергшихся воздействию карбарила». Toxicol. Наука. 85 (1): 615–23. Дои:10.1093 / toxsci / kfi066. PMID 15615886.
  13. ^ Governini L, Guerranti C, De Leo V, Boschi L, Luddi A, Gori M, Orvieto R, Piomboni P (2014). «Хромосомные анеуплоидии и фрагментация ДНК сперматозоидов человека от пациентов, подвергшихся воздействию перфторированных соединений». Андрология. 47 (9): 1012–9. Дои:10.1111 / и.12371. PMID 25382683.
  14. ^ «Хромосомные аномалии». atlasgeneticsoncology.org. В архиве из оригинала 14 августа 2006 г.. Получено 9 мая 2018.
  15. ^ «Хромосомы, лейкемии, солидные опухоли, наследственные раки». atlasgeneticsoncology.org. В архиве из оригинала 28 января 2015 г.. Получено 9 мая 2018.
  16. ^ "База данных Мительмана по хромосомным аберрациям и слияниям генов при раке". В архиве из оригинала от 29.05.2016.
  17. ^ «Атлас генетики и цитогенетики в онкологии и гематологии». atlasgeneticsoncology.org. В архиве из оригинала от 23.02.2011.
  18. ^ Chaganti, R. S .; 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. Дои:10.1016 / с0037-1963 (00) 90019-2. ISSN 0037-1963. PMID 11071361.
  19. ^ Баарендс WM, ван дер Лаан Р., Grootegoed JA (2001). «Механизмы репарации ДНК и гаметогенез». Размножение. 121 (1): 31–9. Дои:10.1530 / reprod / 121.1.31. PMID 11226027.
  20. ^ а б Маркетти Ф., Епископ Дж., Джинджерих Дж., Выробек А.Дж. (2015). «Повреждение мейотической межцепочечной ДНК ускользает от отцовской репарации и вызывает хромосомные аберрации в зиготе из-за неправильного материнского ремонта». Научный представитель. 5: 7689. Дои:10.1038 / srep07689. ЧВК 4286742. PMID 25567288.

внешняя ссылка