Хромозоми и хромозомске мутације

Раније смо говорили о мутацијама које се јављају на основу ДНК; сада се фокусирамо на мутације које се јављају на нивоу хромозома, дакле много озбиљније промене од оних које смо раније видели.

Шта су хромозоми? Овај израз дефинише завојнице и различите компактне наборе молекула ДНК унутар језгра ћелије.Хромозоми се могу видети оптичким микроскопом само пре или током деобе ћелије.

У свим соматским ћелијама нашег тела постоји 46 хромозома (23 пара: 22 хомологна пара и 1 КСИ или КСКС пар). У полним ћелијама (јајне ћелије и сперматозоиди) постоји 23 хромозома.Паритет хромозома ће се поново успоставити оплодњом, па ће нерођено дете имати 23 хромозома од мајке и 23 од оца. Хромозом има облик Кс. Два крака се зову сестринске хроматиде и спојени су у центру центромером.

Овај предговор о хромозомима служи за боље разумевање мутација које се могу јавити на хромозомском нивоу. Могу се појавити две мутације:

1. ПРОМЕНА БРОЈА ХРОМОСОМА;
2. ИЗМЕНЕ СТРУКТУРЕ ХРОМОСОМА ИЛИ АРЕКЦИЈА (лом и преуређивање).

Промена броја хромозома

Може се десити да се формирају ћелије које имају мало више хромозома, или неколико мање хромозома од матичне ћелије. У овом случају говоримо о АНЕУПЛОИДИЈИ ћелија.

ПРИМЕРИ АНЕУПЛОИДИЈЕ АУТОСОМА

СИНДРОМ

КАРИОТИПЕ

ПРОМЕНЕ

Даунов синдром

47 хромозома (+1 на хромозому 21)

Ментална ретардација, ниског раста, макроглосија или велики језик, избочене уши, велики врат, ослабљен имунолошки систем, кардиоваскуларни и бубрежни систем са честим малформацијама, аномалије у палмарним борама итд.

Плато синдром

47 хромозома (+1 на хромозому 13)

Очи, уши и унутрашњи органи су неправилно обликовани. Расцеп усана са или без расцепа непца. Неколико месеци преживљавања.

Едвардсов синдром

47 хромозома (+1 на хромозому 18)

Малформација лобање и утробе. Неколико месеци преживљавања.

ПРИМЕРИ АНЕУПЛОИДИЈЕ ХЕТЕРОХРОМОСОМА

МУШКИ КАРИЈОТИП

ЖЕНСКИ КАРИЈОТ

КАРИОТИП ПРОИЗВОДА ЗАЧЕТКА

СИНДРОМ

23, Кс

22, 0

45, И0

Турнеров синдром.

22, 0

23, Кс

45, Кс0

Турнеров синдром.

23, И

24, КСКС

47, КСКСИ

Клинефелтеров синдром.

23, Кс

24, КСКС

47, КСКСКС

Трипле Кс синдром

23, И

22, 0

45, И

Производ није компатибилан са животом

Постоје и ћелије које имају више кариотипа, па те ћелије садрже вишекратнике целе серије хромозома.У овом случају говоримо о ПОЛИПЛОИДНИМ ћелијама.

Промене у структури хромозома или аберације (лом и преуређивање)

Друга могућа промена на нивоу хромозома састоји се у прекиду и преуређењу генетског материјала. Хромозомска преуређења могу бити два типа. Први може бити уравнотеженог типа, тако да нема губитка и додавања хромозомског материјала. Други може бити неуравнотежен, па се мења укупна количина генетског материјала хромозома.

Промене на нивоу само једног хромозома које можемо имати:

• БРИСАЊЕ: поништавање дела хромозомског материјала;
• НЕДОСТАТАК: губитак врло малог дела хромозома;
• ДУПЛИКАЦИЈА: понавља се комад хромозома;
• ИНВЕРЗИЈА: фрагмент добијен из две фрагментације ротира се за 180 степени и уметнут је између друга два фрагмента, чиме се морфолошки реконструише хромозом, али са модификованом секвенцом гена.

Промене на нивоу неколико хромозома су:

• ЈЕДНОСТАВНА ТРАНСЛОКАЦИЈА: на хромозому је уметнут другачији фрагмент који се одвојио од хромозома коме припада;
• ДВОСТРУКА ТРАНСЛОКАЦИЈА: размена хромозомских фрагмената између два нехомологна хромозома;
• ВЕЋЕ ТРАНСЛОКАЦИЈЕ: пренос неколико фрагмената између неколико хромозома;
• УМЕТАЊЕ: Након фрагментације три хромозома, долази до размене делова између не-хомологних хромозома.

ГЛАВНИ СИНДРОМИ ЗБОГ СТРУКТУРНИХ МУТАЦИЈА ХРОМОСОМА

СИНДРОМ

Аберација

ФЕНОТИПИЧНЕ КАРАКТЕРИСТИКЕ

Синдром "цри ду цхат" или мачји плач.

Брисање кратког крака хромозома број 5.

Малформације ушију, лица и гркљана, микроцефалија.

Ангелманов синдром

Брисање дугачког крака хромозома број 15. У неким случајевима постоји присуство два хромозома 15 оба потичу од оца.

Атаксија, дрхтавица, потешкоће у сисању, гутању, покретљивост црева, напади, страбизам, микроцефалија и осетљивост на инфекције.

Прадер-Виллијев синдром

Брисање дела дугачке руке хромозома број 15 очинског порекла. Присуство два хромозома 15 мајчиног порекла.

Одложен раст, хипотонија мишића, булимија, смањен психички развој.

Георгеов синдром

Брисање дела дугог крака хромозома број 22.

Расцеп непца, лица, тимуса, промене паратироидних жлезда, срчане малформације и имунодефицијенције.

Виллиамсов синдром

Брисање дела дугог крака хромозома број 7.

Одложен развој, кардиоваскуларне малформације, ментална ретардација.

Ако се ове мутације дешавају унутар соматских ћелија, оне ће произвести неоплазме (туморе); ако, с друге стране, мутације утичу на заметне ћелије, оне могу изазвати озбиљне последице које су већ виђене.

Мутације унутар соматских ћелија могу бити тихе, ау овом случају не изазивају модификоване продукте, али и бити некомпатибилне са опстанком ћелије. С одређене тачке гледишта, смрт ћелије би била најбоље решење, јер би то било случај.да би се елиминисала могућа мутација која се догодила и изнад свега би се избегао пренос грешке на ћелије ћерке.Ако је мутација променила производе гена који утичу на ћелијску диференцијацију и способност пролиферације, овај тип мутације се наслеђује ћелије су ћерке, па се ћелија припрема за ћелију туморског типа.

Остали чланци о "Хромозомима и хромозомским мутацијама"

1. Мутагенеза и мутације
2. Токсичност и токсикологија
3. Карциногенеза