KROMOSOMI I KROMOSOMSKE MUTACIJE - TOKSIČNOST-I-TOKSIKOLOGIJA

Glavni / toksičnost-i-toksikologija / 2021

Kromosomi i kromosomske mutacije

Ranije smo govorili o mutacijama koje se javljaju na temelju DNK; sada se usredotočujemo na mutacije koje se javljaju na razini kromosoma, dakle mnogo ozbiljnije promjene od onih koje smo vidjeli prije.

Što su kromosomi? Ovaj pojam definira zavojnice i različite zbijene nabore molekula DNA unutar jezgre stanice .. Kromosomi se mogu vidjeti optičkim mikroskopom samo prije ili tijekom diobe stanice.

U svim somatskim stanicama našeg tijela postoji 46 kromosoma (23 para: 22 homologna para i 1 XY ili XX par). U gametama (jajne stanice i stanice spermija) ima 23 kromosoma.Paritet kromosoma ponovno će se uspostaviti oplodnjom, pa će nerođeno dijete imati 23 kromosoma od majke i 23 od oca. Kromosom ima oblik X. Dva kraka nazivaju se sestrinskim kromatidama i spojena su u sredini centromerom.

Ovaj predgovor o kromosomima služi za bolje razumijevanje mutacija koje se mogu pojaviti na kromosomskoj razini. Mogu se pojaviti dvije mutacije:

PROMJENA BROJA KROMOSOMA;
IZMJENA STRUKTURE KROMOSOMA ILI AREKCIJA (lom i preslagivanje).

Promjena broja kromosoma

Može se dogoditi da nastanu stanice koje imaju malo više kromosoma ili nekoliko manje kromosoma od matične stanice. U ovom slučaju govorimo o ANEUPLOIDIJI stanica.

PRIMJERI ANEUPLOIDIJE AUTOSOMA

SINDROM

KARYOTYPE

IZMJENE

Downov sindrom

47 kromosoma (+1 na kromosomu 21)

Mentalna retardacija, niskog rasta, makroglosija ili veliki jezik, izbočene uši, veliki vrat, oslabljen imunološki sustav, kardiovaskularni i bubrežni sustav s čestim malformacijama, anomalije u palmarnim naborima itd.

Plato sindrom

47 kromosoma (+1 na kromosomu 13)

Oči, uši i unutarnji organi su nepravilno oblikovani. Rascjep usne sa ili bez rascjepa nepca. Nekoliko mjeseci preživljavanja.

Edwardsov sindrom

47 kromosoma (+1 na kromosomu 18)

Malformacija lubanje i utrobe. Nekoliko mjeseci preživljavanja.

PRIMJERI ANEUPLOIDIJE HETEROKROMOSOMA

MUŠKI KARIOTIP

ŽENSKI KARIOTIP

KARIOTIP PROIZVODA ZAČETKA

SINDROM

23, X

22, 0

45, Y0

Turnerov sindrom.

22, 0

23, X

45, X0

Turnerov sindrom.

23, Y

24, XX

47, XXY

Klinefelterov sindrom.

23, X

24, XX

47, XXX

Triple X sindrom

23, Y

22, 0

45, Y

Proizvod nespojiv sa životom

Postoje i stanice koje imaju višestruki kariotip, pa te stanice sadrže višekratnike čitavog niza kromosoma.U ovom slučaju govorimo o POLIPLOIDNIM stanicama.

Promjene u strukturi kromosoma ili aberacije (lom i preuređenje)

Druga moguća promjena na razini kromosoma sastoji se u prekidu i preuređenju genetskog materijala. Kromosomske preuredbe mogu biti dvije vrste. Prvi može biti uravnoteženog tipa, tako da nema gubitka i dodavanja kromosomskog materijala. Drugi može biti neuravnotežen, pa se mijenja ukupna količina genetskog materijala kromosoma.

Promjene na razini samo jednog kromosoma možemo imati:

BRISANJE: poništavanje dijela kromosomskog materijala;
NEDOSTATAK: gubitak vrlo malog dijela kromosoma;
DUPLIKACIJA: ponavlja se komad kromosoma;
INVERZIJA: fragment dobiven iz dvije fragmentacije rotira se za 180 stupnjeva i umetnut je između druga dva fragmenta, čime se morfološki rekonstruira kromosom, ali s modificiranom sekvencom gena.

Promjene na razini nekoliko kromosoma su:

JEDNOSTAVNA TRANSLOKACIJA: na kromosomu je umetnut drugačiji fragment koji se odvojio od kromosoma kojem pripada;
DVOSTRUKA TRANSLOKACIJA: izmjena kromosomskih fragmenata između dva nehomologna kromosoma;
VEĆI TRANSLOKACIJA: prijenos nekoliko fragmenata između nekoliko kromosoma;
UMETAK: Nakon fragmentacije tri kromosoma dolazi do razmjene komada između ne-homolognih kromosoma.

GLAVNI SINDROMI ZBOG STRUKTURNIH MUTACIJA KROMOSOMA

SINDROM

ABERACIJA

FENOTIPSKE ZNAČAJKE

Sindrom "cri du chat" ili mačji plač.

Brisanje kratkog kraka kromosoma broj 5.

Malformacije ušiju, lica i grkljana, mikrocefalija.

Angelmanov sindrom

Brisanje dugog kraka kromosoma broj 15. U nekim slučajevima postoji prisutnost dva kromosoma 15 oba potiču od oca.

Ataksija, drhtavica, poteškoće u sisanju, gutanju, pokretljivost crijeva, napadaji, strabizam, mikrocefalija i osjetljivost na infekcije.

Prader-Willijev sindrom

Brisanje dijela dugog kraka kromosoma broj 15 očinskog podrijetla. Prisutnost dva kromosoma 15 majčinog podrijetla.

Odgođen rast, hipotonija mišića, bulimija, smanjen psihički razvoj.

Georgeov sindrom

Brisanje dijela dugog kraka kromosoma broj 22.

Rascjep nepca, lica, timus, promjene paratiroidne žlijezde, srčane malformacije i imunodeficijencije.

Williamsov sindrom

Brisanje dijela dugog kraka kromosoma broj 7.

Odgođen razvoj, kardiovaskularne malformacije, mentalna retardacija.

Ako se te mutacije dogode unutar somatskih stanica, one će proizvesti neoplazme (tumore); ako, s druge strane, mutacije utječu na zametne stanice, mogu uzrokovati ozbiljne posljedice koje su već viđene.

Mutacije unutar somatskih stanica mogu biti tihe, au ovom slučaju ne uzrokuju modificirane produkte, ali i biti nekompatibilne s opstankom stanice. S određenog gledišta, smrt stanice bila bi najbolje rješenje, jer bi to bilo slučaju. kako bi se uklonila moguća mutacija koja se dogodila, a prije svega bi se izbjegao prijenos greške na stanice kćeri. Ako je mutacija promijenila genske proizvode koji utječu na staničnu diferencijaciju i sposobnost proliferacije, ova vrsta mutacije nasljeđuje se stanice kćeri; stoga se stanica priprema za stanicu tumorskog tipa.