Anatomia-Sanasto

Kromosomimutaatio

Määritelmä - mikä on kromosomimutaatio?

Ihmisen genomi eli geenien kokonaisuus on jaettu kromosomeihin. Kromosomit ovat hyvin pitkiä DNA-ketjuja, jotka voidaan erottaa toisistaan solun ytimen jakautumisen metafaasissa. Geenit on järjestetty kromosomeihin kiinteässä järjestyksessä.

Kromosomimutaatioiden kanssa tässä sekvenssissä on mikroskooppisesti näkyviä muutoksia, jotka johtuvat kromosomien suhteellisen suurista vaurioista. Tämän tyyppiset vahingot voidaan erottaa toisistaan. Jotkut muodot jäävät huomaamatta, mutta toiset aiheuttavat vakavia kliinisiä kuvia. Mikä tauti kehittyy, riippuu vaurion tyypistä ja mistä kromosomista se sijaitsee.

Syyt - miksi ne syntyvät?

Kromosomimutaatiot syntyvät puolessa ihmisistä, joihin mutaatiot ovat vaikuttaneet ”de novo”. De novo tarkoittaa, että mutaatio syntyi vain vanhempien sukusoluissa, ts. Muna- tai siittiösoluissa.

Tietyt myrkyt voivat aiheuttaa kromosomimutaatioita. Nämä niin kutsutut klastogeenit aiheuttavat kromosomien murtumisen aiheuttaen kromosomimutaatioiden eri muotoja.

Ihmisillä on kahden tyyppisiä kromosomeja, äidin ja isän. Kun sukusolu muodostuu, äidin ja isän geneettinen koostumus sekoittuu. Tätä prosessia kutsutaan "ylittämiseksi".

Normaalisti sekoittuminen tapahtuu vain samantyyppisten kromosomien välillä. Kromosomimutaatioiden tapauksessa tämä ylitys on viallinen. Lisäksi kromosomin osat liitetään kromosomiin, joka ei ole saman tyyppinen. Lisäksi kromosomiosat voidaan sisällyttää ylösalaisin. Joissakin tapauksissa osa sukusolun kromosomista kuitenkin menetetään kokonaan.

Kuinka tunnistat kromosomimutaation?

Jos esiintyy epämuodostumia tai henkistä hidastumista, kromosomianalyysit voidaan suorittaa geneettisen syyn vahvistamiseksi. Kromosomianalyysin suorittamiseksi henkilöiltä otetaan solut näiden kromosomien tutkimiseksi.

Lymfosyyttejä, toisin sanoen immuunipuolustuksen soluja, jotka kiertävät veressä, käytetään useimmiten analyysissä. Periaatteessa voidaan kuitenkin käyttää kaikkia soluja, joilla on soluydin.

Kromosomimutaatiot liittyvät muutoksiin, joista osa näkyy valomikroskoopilla. Eri kromosomeilla on hyvin erityinen muoto.

Lisäksi erityinen tekniikka mahdollistaa kromosomien värjäytymisen. Tämän värin myötä kehittyy niin sanottuja bändejä. Tunnistamalla tietyt vyöhykkeet voidaan määrittää, mikä 23 kromosomiparista on mukana. Tätä nauhoitustekniikkaa voidaan käyttää myös vastaavien kromosomien muutosten havaitsemiseen.

Mitä kromosomimutaatioita on?

Kromosomimutaatioiden tapauksessa erotetaan eri mutaatiomuodot.

Osa kromosomista menetettiin poistossa. Vaikuttava kromosomi lyhenee vastaavassa kohdassa. Poistamisen tapauksessa geenit menetetään; vaikutukset voivat vaihdella osasta riippuen.

Deleetiosta poiketen insertio merkitsee kromosomisegmentin liittämistä toiseen kromosomiin. Jos segmentti on peräisin toisesta solutumasta, tämän segmentin geenit kopioidaan. Geenituote voi olla ylituotantoa.

Käänteessä osa on oikeassa kromosomissa, mutta päinvastaisessa järjestyksessä.

Voi olla myös päällekkäisyyttä, jolloin osa kromosomista kopioituu.

Tärkein kromosomimutaatio on translokaatio. Tässä kahden eri kromosomin kromosomin osat vaihtavat paikkansa. Jos tähän vaihtoon ei liity geenien menetystä, puhutaan yhdestä tasapainoinen Siirto. Tasapainoisten siirtojen kantajilla ei yleensä ole poikkeavuuksia, mutta heillä on useammin keskenmenoja. Lisäksi jälkeläiset ovat usein kantajia epätasapainoisempi Siirtymät. Näissä geneettinen materiaali menetetään ja jälkeläisiä rajoitetaan.

Selvitä, mitkä muutokset DNA: ssa mutaatioiden lisäksi ovat yleisiä: Epigenetics

Mikä on vastavuoroinen siirto?

Vastavuoroisessa translokaatiossa kahden eri kromosomin osat vaihdetaan niiden välillä. Vastavuoroisen translokaation yhteydessä on tärkeää, että geneettisen materiaalin kokonaispitoisuus solussa pysyy samana.

Kyseisillä on kuitenkin ongelmia sukusolujen muodostumisessa. Jos kehittyvässä sukusolussa on kromosomi, jossa pala on vaihdettu, tämä solu ei ole elinkelpoinen.

Voi kuitenkin myös olla, että kaksi kromosomia, joissa pala on vaihdettu, päätyvät sukusoluihin. Sitten vain normaalit kromosomit päätyvät toiseen muodostuneeseen sukusoluun. Jos näin on, vain puolet sukusoluista ei pysty selviytymään. Toinen puoli sisältää normaalin kromosomijoukon.

Vastavuoroinen siirto voi johtaa moniin geneettisiin sairauksiin. Yksi ennen sitä on esimerkiksi krooninen myelooinen lekemia, jossa voidaan havaita suuri määrä Philadelphia-kromosomeja.

Kissan huuto-oireyhtymä

Kissan huuto-oireyhtymää tai Cri-du-Chat -oireyhtymää kutsutaan niin, että pikkulapset huutavat hyvin korkealla ja näyttävät kissoilta. Nämä korkean äänen huudot johtuvat kurkunpään epämuodostumista. Kissan huuto-oireyhtymän syy on kromosomin 5 lyhyen haaran poisto.

Kyseiset ovat vakavasti hidastuneita ja henkisesti vammaisia. Älyvammaisuus on kuitenkin hyvin vaihteleva. Heillä on pieni pää ja niiden kasvu on häiriintynyt. On myös muita fyysisiä epämuodostumia. Muutokset sisäelimissä ovat hyvin harvinaisia. Elinajanodotetta ei sen vuoksi ole merkittävästi rajoitettu.

Lue lisää aiheesta: Kissan huuto-oireyhtymä

Mikä on kromosomipoikkeama?

Kromosomipoikkeama on muutos kromosomeissa, joka näkyy valomikroskoopilla. Sitä vastoin on geenimutaatioita, nämä muutokset ovat paljon pienempiä ja ne voidaan tunnistaa vain tarkemman geenidiagnostiikan avulla.

Kromosomipoikkeamat voidaan jakaa kahteen muotoon. On rakenteellisia ja numeerisia poikkeamia. Rakenteellisia poikkeamia käsiteltiin tässä luvussa, ja niitä kutsutaan myös kromosomimutaatioiksi. Niihin liittyy muutos itse kromosomeissa.

Numeerinen poikkeama tarkoittaa, että kromosomeja on väärin. Ihmisen normaali karyotyyppi eli kromosomien lukumäärä on 46, miehillä XY ja naisilla 46, XX. On huomattava, että kromosomit ovat päällekkäisiä, ainoa poikkeus on miesten sukupuolikromosomit.Sukukromosomit, jotka edustavat ainoaa eroa miesten ja naisten genomissa, on merkitty kirjaimilla.

Numeerisissa poikkeamissa kromosomit voivat esiintyä useammin tai puuttua kokonaan. Tunnetuin esimerkki on Downin oireyhtymä, trisomia 21, nimi viittaa siihen, että 21. kromosomia on läsnä kolme kertaa kahtena kappaleena. Henkilön karyotyyppi näyttää tältä: 47, XY + 21 miehille ja 47, XX + 21 naisille.

Esimerkki kromosomin puuttumisesta on Turnerin oireyhtymä tai monosomia X, tässä tapauksessa puuttuu X-kromosomi, mikä johtaa kariotyyppiin 45, X0. Ihmiset, joita tämä koskee, ovat naisia, joilla on tiettyjä fyysisiä poikkeavuuksia.

Löydät lisää aiheesta: Kromosomipoikkeama - mikä se on?

Klinefelterin oireyhtymä

Klinefelterin oireyhtymä ei ole kromosomaalinen mutaatio. Kromosomimutaatioihin liittyy rakennemuutos. Klinefelterin oireyhtymässä on väärä määrä kromosomeja. Tätä muutosta kutsutaan numeeriseksi kromosomaaliseksi poikkeamaksi.

Klinefelterin oireyhtymä voi vaikuttaa vain miehiin. Miehillä on tavallisesti 44 muun kromosomin lisäksi (22 kromosomia, kukin kahdessa kopiossa), yksi X-kromosomi ja yksi Y-kromosomi. Klinefelterin oireyhtymässä on yksi X-kromosomi liikaa.

Tällä muutoksella on suurin vaikutus sukupuolielimiin. Niillä kärsivillä on pienet kivekset ja useimmissa tapauksissa ei ole toimivaa siittiöiden tuotantoa, ja testosteronin tuotanto on rajallista.

Klinefelterin oireyhtymä diagnosoidaan usein vain hedelmällisyysneuvonnan yhteydessä.Suurimmalla osalla asianosaisista se jää huomaamatta. Rintojen kehitys voi tapahtua murrosiän aikana, ja vartalokarvat ovat yleensä vain harvat. Kyseisten henkilöiden älykkyys ei kuitenkaan ole rajoitettu.

Lisätietoja tästä aiheesta löytyy osoitteesta: Klinefelterin oireyhtymä

Mikä on pistemutaatio?

Pistemutaation tapauksessa puhutaan DNA: n muodossa olevien geenien mutaatiosta. DNA koostuu neljästä eri nukleotidista. Pistemutaation tapauksessa yksi nukleotidi vaihdetaan toiseen. Geenien DNA luetaan monimutkaisessa prosessissa. Tämän prosessin lopputuote on proteiini.

Mikä proteiini tuotetaan, määritetään olennaisesti nukleotidien sekvenssin perusteella. Kolme peräkkäistä nukleotidia määrittää, mikä aminohappo on kiinnittynyt syntyneeseen proteiiniketjuun. Suuren määrän aminohappojen yhdistämisestä tulee sitten proteiini.

Mutta jos yksi nukleotidi korvataan toisella, voi tapahtua, että proteiiniin sisällytetään erilainen aminohappo. Tuloksena on ns. Missense-mutaatio. Tuloksena oleva proteiini voi pysyä täysin toimivana korvaamalla aminohappo tai se voi myös menettää toimintansa.

Toinen mahdollisuus on sisällyttää niin kutsuttu lopetuskodoni. Tällainen mutaatio tunnetaan hölynpölymutaationa. Stop-kodoni merkitsee proteiinin loppua; jos se työnnetään väärään paikkaan, proteiini on epätäydellinen.

Näillä pistemutaatioiden muodoilla luettavien nukleotidien lukumäärä pysyy samana. Oikeat aminohapot sisällytetään ennen pistemutaatiota ja sen jälkeen. Siksi "lukuruudukko" säilyy. Vakavampia ovat mutaatiot, joissa nukleotidi sisällytetään tai poistetaan, ts. Insertio tai deleetio. Tämän mutaation avulla puuttuvan tai sisäänrakennetun nukleotidin jälkeen yhdistetään kolme muuta nukleotidiä, mikä tarkoittaa, että sisäänrakennetaan erilaisia aminohappoja ja syntyy täysin erilainen proteiini.

Seuraava artikkeli saattaa myös kiinnostaa sinua: Telomeerit - anatomia, toiminta ja sairaudet

Kystinen fibroosi

Kystinen fibroosi on sairaus, joka johtuu kloridikanavan mutaatiosta. Nämä kanavat ovat tärkeitä liman muodostumiselle kehossa, koska vesi voi vuotaa kloridia seuraten, mikä tekee limasta ohuempaa.

Vaikka tämä tauti vaikuttaa kaikkiin elinjärjestelmiin, keuhkot ovat etualalla. Viskoosi lima estää keuhkoja suorittamasta itsepuhdistustoimintoa.

Ohut nestemäinen lima on edellytys patogeenien ja muiden aineiden poistamiselle keuhkoista. Puhdistuksen puute johtaa lisääntyneeseen keuhkokuumeeseen. Tämä on yksi syy siihen, miksi sairastuneiden elinajanodote on laskenut huomattavasti.

Kanavan mutaatio johtuu geenimutaatiosta. Tämä tarkoittaa, että DNA: n komponenttien sekvenssi geenissä on muuttunut. Mutaatio on paljon pienempi kuin kromosomimutaatiot, mutta sillä on erittäin vakavia seurauksia. Tunnetaan satoja erilaisia geenimutaatioita, jotka kaikki johtavat kanavan toimintahäiriöön.

Lue lisää aiheesta: Kystinen fibroosi