Toate mutațiile asociate cu o schimbare a numărului și a numărului structura cromozomilorpot fi împărțite în trei grupe:

· Aberații cromozomiale datorate unei modificări a structurii cromozomilor,

· Mutațiile genomice cauzate de o modificare a numărului de cromozomi,

· Mixoplidele sunt mutații datorate prezenței diferitelor celule de celule în seturile cromozomiale.

Aberații cromozomiale. Aberațiile cromozomiale (mutațiile cromozomiale) sunt modificări ale structurii cromozomilor. Sunt, de regulă, o consecință a unui reticulat inegal în timpul meyozei. Aberațiile cromozomiale de conducere, de asemenea, cromozomii cauzați de radiațiile ionizante, unele mutageni chimici, viruși etc. Factori mutageni. Aberațiile cromozomiale pot fi dezechilibrate și echilibrate.

Cu mutații dezechilibrate, apare o pierdere sau creșterea materialului genetic, numărul de gene sau modificările activității acestora. Acest lucru duce la o schimbare a fenotipului.

Restructurarea cromozomială, care nu duce la schimbări în gene sau la activitatea lor și nu schimbă fenotipul, se numește echilibrat. Cu toate acestea, aberația cromozomală perturbă conjugarea cromozomilor și a intersecțiilor în timpul meyozei, ceea ce duce la apariția de jocuri cu mutații cromozomale dezechilibrate. Transportatorii de aberații cromozomiale echilibrate pot fi infertilitate, frecvența ridicată a avorturilor spontane, riscul ridicat de naștere al copiilor cu boli cromozomiale.

Următoarele tipuri de mutații cromozomiale se disting

1. Ștergerea sau deficitul este pierderea site-ului cromozomului.

2. Durerea - zona de dublare a cromozomului.

3. Inversiunea - rotația cromozomului Secțiunea 180 0 (într-una din secțiunile genelor cromozomiale este localizată în secvență, inversă în comparație cu normal). Dacă cantitatea de material cromozomal nu se modifică ca rezultat al inversiunii și nu există efect de poziție, atunci indivizii sunt sănătoși fenotipic. Se găsește adesea o inversiune percentră de 9 cromozomi, ceea ce nu duce la o schimbare a fenotipului. Cu alte inversări, conjugarea și reticularea pot fi perturbate, ceea ce duce la cromozomi și formarea de jocuri dezechilibrate.

4. Cromozomul de apel - are loc cu pierderea a două fragmente telomerice. Capetele "Linden" ale cromozomului sunt conectate, formând un inel.

Această mutație poate fi echilibrată, cât și dezechilibrată (în funcție de volumul materialului cromozomial, care este pierdut).

5. Izocromozoma - pierderea unui cromozom și duplicare a altui. Ca rezultat, cromozomul metauclear are două umeri identici. Este mai obișnuit izocromozomi pe umărul lung X - cromozomul. Karyotipul este înregistrat: 46, x, i (XQ). Isocromozomul X este observat în 15% din toate cazurile de sindrom Sherezhevsky-Turner.

6. Translocarea - Transferul secțiunii cromozomiale la cromozomul non-omolologic, la un alt grup de ambreiaj. Sunt distinse mai multe tipuri de translocații:

a) translocații reciproce - schimb reciproc de parcele între două cromozomi non-omologi.

În populații, frecvența translocațiilor reciproce este de 1: 500. Prin motive inexplicabile, translocarea reciprocă este mai frecventă, implicând umeri lungi 11 și 22 de cromozomi. Transportatorii de translocații reciproce echilibrate observă adesea avorturile spontane sau nașterea copiilor cu defecte congenitale multiple. Riscul genetic în rândul buruienilor astfel de translocații variază de la 1 la 10%.

b) translocații nonreociprocine (transpuneri) - deplasarea sectorului cromozomului sau în interiorul aceluiași cromozom sau al unui alt cromozom fără schimb de reciproce.

c) un tip special de translocare - translocații Robertson (sau fuziuni centrare).

Se observă între oricare două cromozomi acroccentrici din grupa D (13,14 și 15 perechi) și G (21 și 22 perechi). Cu o fuziune centrică, două cromozomi omologi sau non-omologi pierd umeri scurți și un centru, umeri lungi sunt conectați. În loc de două cromozomi, se formează unul, conținând materialul genetic al umerilor lungi de două cromozomi. Astfel, purtătorii translocațiilor lui Robertson sunt sănătoși, dar au crescut frecvența avorturilor spontane și riscul ridicat de naștere a copiilor cu boli cromozomiale. Frecvența translocațiilor lui Robertson din populație este de 1: 1000.

Uneori unul dintre părinți este un purtător al unei translocări echilibrate, în care se observă o fuziune centrală a două cromozomi omologi ai grupului D sau G. Două tipuri de jocuri sunt formate în astfel de oameni. De exemplu, pentru translocații 21Q21q, se formează unelte:

2) 0 - adică Gameta fără cromozom 21

După fertilizare, două tipuri de zigot: 1) 21, 21Q21q sunt formate: 1) 21, 21Q21q - o formă de translocare a sindromului Down, 2) 21,0 - monozomie de 21 de cromozomi, mutație letală. Probabilitatea nașterii unui copil pacient este de 100%.

P 21Q21q x 21,21

norma transportatorului sănătos

echilibrat

Jocuri 21/21; 0 21.

F 1 21,21Q21Q 21.0

sindromul Lethal.

7. Separarea centrală - fenomen, îmbinarea centrală inversă. Un cromozom este împărțit în două.

Ștergerea și duplicațiile modifică numărul de gene din organism. Inversiune, translocații, transpuneri schimbă locația genelor în cromozomi.

9. Cromozomul markerului este un cromozom suplimentar (sau mai degrabă un fragment al oricărui cromozom cu un centromer). De obicei are forma unui cromozom foarte scurt acrocentric, mai puțin frecvent - în formă de inel. Dacă cromozomul marker conține numai heterochromatin, atunci fenotipul nu se schimbă. Dacă conține Euchromatin (gene de expresie), acesta este asociat cu dezvoltarea bolii cromozomiale (similar cu duplicarea oricărui sector de cromozom).

Valoarea mutațiilor cromozomiale în evoluție.Mutațiile cromozomiale joacă un rol important în evoluție. În procesul de evoluție, se produce o restructurare activă a unui cromozomal stabilit de inversiuni, translocațiile lui Robertson și altele. Mai departe unul de celălalt, organismele sunt, cu atât setul lor cromozomal este mai puternic este diferit.

Mutații genomice.Mutațiile genomice sunt o schimbare a numărului de cromozomi. Distinge două tipuri de mutații genomice:

1) Poliploidia,

2) heteroplioidia (anneuploidia).

Polyploidy.- o creștere a numărului de cromozomi prin magnitudine, un set haploid multiplu (3N, 4N ...). Persoana descrie triloida (3N \u003d 69 cromozomi) și tetraploidy (4N \u003d 92 cromozomi).

Cauzele posibile ale formării poliploide.

1) Polipoidia poate fi o consecință a nerespectării tuturor cromozomilor în timpul meyozei la unul dintre părinți ca rezultat, se formează celula sexuală diploidă (2N). După fertilizare, triploidul (3N) este format din jocuri normale.

2) Fertilizarea ouă a două spermatozoizi (dispersate).

3) De asemenea, fuziunea zygotelor diploid cu un ghid, care duce la formarea de zigodes trioid

4) Se poate observa o mutație somatică - subcuptura tuturor cromozomilor din împărțirea celulelor embrion (încălcarea mitozei). Aceasta duce la apariția tetraploidului (4N) - formă completă sau mozaică.

Triploidy (Fig .___) este o cauză frecventă a avortului spontan. Nou-născutul este un fenomen extrem de rar. Majoritatea triploidilor mor la scurt timp după naștere.

Triploids având două formări cromozomiale ale tatălui și un set cromozomial de mamă, de regulă, formează bradul. Acesta este un embrion care are organe extragrafice (corion, placentă, amnion), iar embrionul este practic care nu evoluează. Driverele cu bule sunt anticipate, este posibil să se formeze o tumoare malignă de choriocarcinom. În cazuri rare, se formează embrioblast și sarcina se termină cu nașterea unui trilotidă non-viabilă cu defecte congenitale multiple. Este caracteristică în astfel de cazuri o creștere a masei placentei și a renașterii chistice a satului Chorion.

Treptele cu două seturi cromozomiale de mamă și un set cromozomial de tată dezvoltă în principal embrioblast. Dezvoltarea organelor extraordinare este spartă. Prin urmare, astfel de triloide sunt avort precoce.

Pe exemplul de triploid, există o activitate funcțională diferită de genomuri paterne și materne în perioada embrionară de dezvoltare. Un astfel de fenomen a primit numele imprinting genomic. În general, trebuie remarcat faptul că mama umană și genomul tatălui este absolut necesar pentru dezvoltarea normală embrionară a unei persoane. Dezvoltarea umană în special (și alte mamifere) este imposibilă.

Tetratraidia (4N) este o persoană extrem de rară la om. A descoperit practic în materialele avorturilor spontane.

Heteroploidy (sau Aneuploidy) - o creștere sau o scădere a numărului de cromozomi cu 1,2 sau mai mult. Tipuri de heteroploidie: monosomie, nulisomie, polisomie (tri-, tetra-, pentasomie).

a) monozomie - fără cromozom (2N-1)

b) nulisomie - absența unei perechi de cromozomi (2N-2)

c) trisomie - un cromozom suplimentar (2n + 1)

d) Tetrasomia - două cromozomi suplimentare (2N + 2)

e) pentasomia - trei cromozomi suplimentari (2N + 3)

În așteptarea nașterii unui copil este cel mai frumos timp pentru părinți, dar și cel mai rău. Mulți sunt îngrijorați că bebelușul se poate naște cu orice dizabilitate, dizabilități fizice sau mentale.

Știința nu sta în regulă, există o oportunitate de a verifica sarcina mică din copilărie pentru prezența abaterilor în dezvoltare. Aproape toate aceste analize pot arăta dacă totul este bine cu copilul.

De ce se întâmplă că unii dintre aceiași părinți pot avea copii absolut diferiți - un copil sănătos și un copil cu abateri? Acest lucru este determinat de gene. La nașterea unui copil subdezvoltat sau a unui copil cu dizabilități fizice, mutațiile genei sunt influențate asociate cu schimbarea structurii ADN. Vorbește mai mult despre asta. Luați în considerare modul în care se întâmplă acest lucru, care mutații genetice sunt și cauzele lor.

Ce este mutațiile?

Mutațiile sunt o schimbare fiziologică și biologică în celulele din structura ADN-ului. Cauza poate fi o iradiere (în timpul sarcinii este imposibil să luați imagini cu raze X, pentru leziuni și fracturi), raze ultraviolete (șederea lungă la soare în timpul sarcinii sau în cameră cu lămpile cu lumină ultravioletă inclusă). De asemenea, astfel de mutații pot fi moștenite de la strămoși. Toate acestea sunt distribuite la tipuri.

Mutații genetice cu o schimbare a structurii cromozomilor sau a cantității acestora

Acestea sunt mutațiile în care structura și numărul de cromozomi sunt schimbate. Secțiunile cromozomiale pot cădea sau se dubla, se deplasează în zona non-omologă, se întoarce de la normă cu o sută optzeci de grade.

Motivele apariției unei astfel de mutații sunt o încălcare în timpul crizei.

Mutațiile genei sunt asociate cu schimbarea structurii cromozomilor sau a cantității acestora, sunt cauza tulburărilor grave și a bolilor la nivelul copilului. Astfel de boli sunt incurabile.

Tipuri de mutații cromozomiale

Există două tipuri de mutații cromozomiale principale: numerice și structurale. Annempoidele sunt specii în numărul de cromozomi, adică atunci când mutațiile genetice sunt asociate cu o schimbare a numărului de cromozomi. Aceasta este apariția ultimei sau a mai multor pierderi a oricui dintre ele.

Mutațiile genei sunt asociate cu o schimbare a structurii în cazul în care cromozomii sunt spart și în viitor reunite prin încălcarea configurației normale.

Tipuri de cromozomi numerici

În ceea ce privește cromozomii, mutațiile sunt împărțite în anauploide, adică tipuri. Luați în considerare principalul, aflați diferența.

• trisomie

Trisomia este o apariție în cariotipul unui exces de cromozom. Cel mai frecvent fenomen este apariția celui de-al douăzeci șir de cromozomi. Ea devine cauza sindromului în jos sau, deoarece, de asemenea, numind această boală - trisomie de douăzeci de cromozomi.

Sindromul Patau este detectat în al treisprezecelea, iar pe cel de-al optsprezecelea cromozom, toate trisomiile autosomale sunt diagnosticate. Alte trisomii nu sunt viabile, mor în uter și sunt pierdute în avorturi spontane. Acești indivizi care au cromozomi genitali suplimentari (x, y) sunt viabili. Manifestarea clinică a unor astfel de mutații este foarte ușor.

Mutațiile genei asociate cu o schimbare a numărului apar din anumite motive. Trisomia cel mai adesea poate apărea atunci când discrepanțele din aneatie (meioză 1). Rezultatul acestei discrepanțe este că atât cromozomul să cadă într-una din cele două celule fiice, a doua rămâne goală.

Mai puțin adesea pot apărea cromozomi. Acest fenomen se numește o încălcare a discrepanței dintre cromatidele de îngrijire medicală. Se întâmplă în Meiose 2. Acesta este exact cazul în care doi cromozomi complet identici se vor stabili într-o gamă, provocând o Zygot tris-particule. Declinul apare în stadiile incipiente ale procesului de zdrobire a oului, care a fost fertilizată. Astfel, există o clonă de celule mutante, care pot acoperi o parte mare sau mai mică a țesuturilor. Uneori se manifestă prin clinic.

Mulți sunt asociați cu douăzeci șiroși cromozomi cu o vârstă însărcinată, dar acest factor nu are o confirmare unică înainte de această zi. Motivele pentru care cromozomii nu se deosebesc rămân necunoscute.

• monosomia.

Monosomia se numește absența oricărui exceput. Dacă se întâmplă acest lucru, în majoritatea cazurilor fructele nu pot fi luate, se întâmplă muncă prematură în termenele anticipate. O excepție este monozomia din cauza cromozomului de douăzeci și prime. Motivul pentru care apare monosomia poate fi, de asemenea, cromozomul nelegat și pierderea cromozomului în timpul căii sale în anatierapie la celulă.

În general, cromozomii, monozomia duce la formarea fătului, care are Karyotip Ho. Manifestarea clinică a unui astfel de sindrom Karyotip - Turner. În optzeci la sută din cazuri de la o sută, apariția monosomiei în cromozomul X apare datorită tulburării tatălui copilului. Acest lucru se datorează desecrării cromozomilor X și Y. Practic, fructul cu Karyotip Ho moare în uterul mamei.

În cromozomii sexuali, trisomia este împărțită în trei tipuri: 47 xxi, 47 xxx, 47 xyy. Este un trisomie 47 xxy. Cu un astfel de cariotip, șansele de a face un copil sunt împărțite cincizeci și cincizeci. Cauza unui astfel de sindrom poate fi cromozomul repetat X sau Spermatogeneza X și Y Ubecruise X și Y. Al doilea și al treilea karyotipuri pot să apară numai într-una din mii de femei însărcinate, practic nu se manifestă și în majoritatea cazurilor sunt detectate de specialiști complet accidental.

• polyploidy.

Acestea sunt mutații genetice asociate schimbărilor în setul haploid al cromozomului. Aceste seturi pot fi triple și contabilitate. Triploidy este cel mai adesea diagnosticat numai când a apărut un avort spontan. Au existat mai multe cazuri când mama a reușit să suporte un astfel de copil, dar toți au murit fără a ajunge la vârsta lunară. Mecanismele mutațiilor genetice în cazul trilodilor sunt determinate de o discrepanță completă și fără separare a tuturor seturilor de cromozomiale sau a celulelor genitale feminine sau masculine. De asemenea, o dublă fertilizare a unei celule de ou poate servi și ca mecanism. În acest caz, placenta este renăscut. O astfel de renaștere se numește Drift Bubble. De regulă, astfel de schimbări conduc la dezvoltarea tulburărilor mentale și fiziologice, întreruperea sarcinii.

Ce mutații genetice sunt asociate cu o schimbare a structurii cromozomilor

Schimbările structurale ale cromozomilor sunt o consecință a rupturii (distrugerii) cromozomului. Ca rezultat, aceste cromozomi sunt conectate prin încălcarea aspectului lor. Aceste modificări pot fi dezechilibrate și echilibrate. Echilibrat nu au exces sau lipsă de material, deci nu manifestați. Ele pot apărea numai în cazurile în care gena, care este importantă din punct de vedere funcțional în locul distrugerii cromozomului. Un set echilibrat poate avea jocuri dezechilibrate. În consecință, fertilizarea ouălor un astfel de joc poate provoca apariția unui făt cu un set cromozomal dezechilibrat. Cu un astfel de set, fătul apare o serie de malformații, apar tipuri severe de patologie.

Tipuri de modificări structurale

Mutațiile genei apar la nivelul formării unui gamet. Este imposibil să împiedicați acest proces, deoarece nu știți dacă puteți ști, se poate întâmpla. Există mai multe tipuri de module structurale.

• Ștergere

Această schimbare este asociată cu pierderea unei părți a cromozomului. După o astfel de pauză, cromozomul devine mai scurt, iar partea sa sfâșiată este pierdută cu o diviziune suplimentară a celulei. Ștergerile interstițiale sunt cazul în care un cromozom este rupt imediat în mai multe locuri. Astfel de cromozomi creează de obicei un făt non-vizual. Dar există cazuri în care copiii au supraviețuit, dar au fost din cauza unui astfel de set cromozom era Wolf Hirschhorna sindrom, "Cat Creek".

• duplicare

Aceste mutații genetice apar la nivelul organizării secțiunilor DUM DUM. Practic, duplicarea nu poate provoca astfel de patologii care provoacă ștergeri.

• translocații

Translocarea are loc datorită transferului de material genetic cu un cromozom la alții. Dacă pauza apare simultan în mai multe cromozomi și se schimbă segmente, atunci aceasta determină apariția translocării retetelor. Karyotipul unei astfel de translococări are doar patruzeci și șase de cromozomi. Translocarea însăși este detectată numai cu o analiză detaliată și un studiu al cromozomului.

Schimbați secvența de nucleotidă

Mutațiile genei sunt asociate cu o modificare a secvenței de nucleotide, atunci când sunt exprimate în modificarea structurilor unor secțiuni ADN. În consecințe, astfel de mutații sunt împărțite în două tipuri - fără a trece în rama de citire și cu o schimbare. Pentru a cunoaște cu exactitate motivele pentru schimbarea secțiunilor ADN, trebuie să luați în considerare fiecare tip separat.

Mutație fără cadru de schimbare

Aceste mutații genetice sunt asociate cu schimbarea și înlocuirea perechilor de nucleotide în structura ADN-ului. Cu astfel de înlocuiri, lungimea ADN-ului nu este pierdută, dar este posibilă pierderea și înlocuirea aminoacizilor. Există posibilitatea ca structura proteinelor să fie păstrată, acest lucru va fi creditat să ia în considerare în detaliu ambele variante de dezvoltare: cu înlocuirea și fără înlocuirea aminoacizilor.

Mutație cu înlocuirea aminoacizilor

Înlocuirea reziduului de aminoacizi în compoziția polipeptide se numește mutații greșite. În molecula de hemoglobină a omului există patru lanțuri - două "A" (este plasată în cel de-al șaisprezecelea cromozom) și două "B" (codificarea în cel de-al unsprezecelea cromozom). Dacă "B" este un lanț normal, iar în compoziția sa există o sută patruzeci de resturi de aminoacizi, iar a șasea este glutamia, atunci hemoglobina va fi normală. În acest caz, acidul glutamy trebuie codificat de tripletul GAA. Dacă datorită mutației GAA se înlocuiește cu GTA, în loc de acid glutamic în molecula de hemoglobină, se formează valabilitatea. Astfel, va apărea un alt hemoglobină HBS în loc de hemoglobina normală HBA. Astfel, înlocuirea unui aminoacid și o nucleotidă va provoca grave boală severă - Anemia celulelor secera.

Această boală se manifestă prin faptul că eritrocitele devin în formă ca o seceră. În această formă, ele nu sunt în măsură să livreze în mod normal oxigen. Dacă homozigote au o formulă HBS / HBS pe nivelul celular, atunci duce la moartea unui copil în foarte copilărie timpurie. Dacă formula este HBA / HBS, atunci celulele roșii din sânge au o formă slabă de schimbare. O astfel de schimbare slabă are o calitate utilă - stabilitatea corpului la malarie. În țările în care există pericolul de a obține aceeași malarie, ca și în Siberia este o răceală, această schimbare poartă o calitate utilă.

Mutație fără a înlocui aminoacizii

Înlocuirea nucleotidelor fără partajarea aminoacizilor se numește mutații semissenis. Dacă în secțiunea ADN care codifică "B" - lanțul va fi înlocuit de GAA la GAG, apoi datorită faptului că acesta va fi în abundență, nu se poate produce înlocuirea acidului glutamic. Structura lanțului nu va fi modificată, nu vor exista modificări în celulele roșii din sânge.

Mutațiile de schimbare a cadrului

Astfel de mutații genetice sunt asociate cu o schimbare a lungimii ADN-ului. Lungimea poate fi mai mică sau mai mult, în funcție de pierderea sau adăugarea de perechi de nucleotide. Astfel, întreaga structură a proteinei va fi schimbată.

Suprimarea intragenoasă poate apărea. Acest fenomen apare atunci când există un loc în două mutații compensând reciproc. Acesta este momentul de a se alătura perechii de nucleotide după ce a fost pierdut și viceversa.

Mutația nonsensului

Acesta este un grup special de mutații. Rareori apare, în cazul ei, apariția codonilor de oprire. Acest lucru se poate întâmpla în pierderea perechilor de nucleotide și când sunt conectate. Când apar codoni de oprire, sinteza polipeptidelor este oprită complet. Deci, alele zero se pot forma. Acest lucru nu corespunde niciuneia dintre proteine.

Există un astfel de concept ca supresie intergenică. Acesta este un fenomen atunci când mutația unor gene suprimă mutații în altele.

Sunt modificări în timpul sarcinii?

Pot fi definite mutații genetice asociate cu o modificare a numărului de cromozomi în majoritatea cazurilor. Pentru a afla dacă fetalul are defecte în dezvoltarea și patologia, în primele săptămâni de sarcină (de la zece până la treisprezece săptămâni) prescrie screening-ul. Acesta este un număr de sondaje simple: gard asupra testelor de sânge de la deget și venele, cu ultrasunete. La examinarea cu ultrasunete, fructele sunt luate în considerare în conformitate cu parametrii membrelor, nasului și capului. Acești parametri, cu o inconsecvență puternică, normele indică faptul că bebelușul are malformații în dezvoltare. Acest diagnostic este confirmat sau respins pe baza rezultatelor testelor de sânge.

De asemenea, sub supravegherea mai strânsă a medicilor, există mame viitoare, ale căror copii pot apărea mutații la genhange, transmise prin moștenire. Adică, aceștia sunt acele femei din rudele lor au fost nașterea unui copil cu deviații mentale sau fizice identificate de sindroame, Patau și alte boli genetice.

Modificări ale cromozomilor organizației structurale. Mutații cromozomiale

În ciuda mecanismului evolutiv petrecut, care permite menținerea unei organizații constante fizico-chimice și morfologice a cromozomilor într-o serie de generații celulare, sub influența diferitelor influențe, această organizație se poate schimba. Baza modificărilor structurii cromozomului, de regulă, este întreruperea inițială a integrității sale - lacunele care sunt însoțite de diferite restructurări, numite mutații cromozomiale sau aberații.

Pauzele cromozomiale apar în mod natural în timpul reticulatorului, când sunt însoțite de schimbul de zone relevante între omologi (vezi pct. 3.6.2.3). Tulburarea de reticulare, în care cromozomii sunt schimbați de material genetic inegal, duce la apariția unor noi grupări de ambreiaj, unde se află secțiunile individuale - divizia - sau dublu - duplicare(Figura 3.57). Cu astfel de restructurare, numărul de gene din grupul de ambreiaj se schimbă.

Chromozomii pot apărea, de asemenea, sub influența diferiților factori mutageni, în principal fizică (ionizantă și alte tipuri de radiații), a unora compuși chimici, viruși.

Smochin. 3.57. Tipuri de reconstrucție cromozomială

Tulburarea integrității cromozomului poate fi însoțită de o întoarcere a sitului său, care este între două lacrimi, 180 ° - inversiune. În funcție de faptul dacă regiunea include centrul de centromuri sau nu, distinge polid și inversiune paracentrică (Figura 3.57).

Fragmentul cromozomului separat de el în timpul pauzei poate fi pierdut de către celulă la următoarea mitoză, dacă nu are centrome. Mai des un astfel de fragment este atașat la unul dintre cromozomi - translocație. Adesea, două cromozomi nominologi deteriorați sunt schimbate reciproc prin zone parțiale - translocație recircrocală (Figura 3.57). Este posibil să se atașeze un fragment la propriul cromozom, dar într-un loc nou - transpozit (Figura 3.57). În acest fel, tipuri diferite Inversiunea și translocațiile sunt caracterizate prin schimbarea localizării genelor.

Restructurarea cromozomială, de regulă, apare în schimbarea cromozomilor de morfologie, care pot fi observate în microscopul luminos. Cromozomii methecanici sunt transformați în submetrați și acrocentrici și invers (fig.3.58), apar cromozomi de inel și policentric (figura 3.59). O categorie specială de mutații cromozomiale reprezintă aberații asociate cu o fuziune centrală sau o separare cromozomică, când două structuri non-homologice sunt combinate într-una - translocarea lui Robertson,sau un cromozom formează două cromozomi independenți (figura 3.60). Cu astfel de mutații, nu numai cromozomul apar cu o nouă morfologie, ci și își schimbă numărul în cariotip.

Smochin. 3.58. Schimbarea cromozomilor de formă

ca urmare a inversiunilor percentole

Smochin. 3.59. Formarea inelară ( I.) și policentric ( II.) Cromozomi

Smochin. 3.60. Restructurarea cromozomială asociată cu îmbinarea centrică

sau separarea cromozomilor determină o schimbare a numărului de cromozomi

În Karyotip.

Smochin. 3.61. Bucla formată prin conjugarea cromozomilor omologi, care poartă un material ereditar inegal în zonele adecvate ca urmare a restructurării cromozomiale

Descris structuri structurale Cromozomul, de regulă, sunt însoțite de o schimbare a programului genetic obținut de celulele noii generații după împărțirea celulei materne, deoarece se schimbă relația cantitativă a genelor (în fisiune și duplicări), natura funcționării lor este schimbată Datorită schimbării locație reciprocă în cromozom (cu inversiune și transpunere) sau cu tranziția către un alt grup de ambreiaj (în timpul translocării). Cel mai adesea, astfel de modificări structurale ale cromozomilor afectează în mod negativ viabilitatea celulelor somatice individuale ale corpului, dar în special consecințele grave au restructurarea cromozomială care apare în precursorii de gamet.

Modificările structurii cromozomilor din precursorii jocurilor sunt însoțite de o încălcare a procesului de conjugare a omologilor în măsura și discrepanțele lor ulterioare. Astfel, diviziunea sau duplicarea unei secțiuni a unuia dintre cromozomi este însoțită de conjugare prin formarea unei balamale cu un omolog cu un material excesiv (figura 3.61). Translocarea reciprocă între două cromozomi non-homologi duce la formarea în conjugare, care nu este bivalentă, ci o quadrivalentă în care cromozomii formează o formă transversală datorită atragerii situsurilor omoloage situate în diferite cromozomi (fig.3.62). Participarea la translocațiile reciproce mai mult Cromozomii cu formarea polivalentă sunt însoțite de formarea unor structuri și mai complexe în conjugare (figura 3.63).

În cazul inversiunii, bivalentul rezultat în MEIOS I Modelate formează o buclă care cuprinde o zonă inversată reciproc (figura 3.64).

Conjugarea și discrepanța ulterioară a structurilor formate de cromozomii schimbați conduc la apariția unor rearanjamente cromozomiale noi. Ca urmare, gameta, primind un material ereditar Infolver, nu sunt capabili să asigure formarea unui organism normal al noii generații. Motivul pentru aceasta este o încălcare a raportului dintre gene, care fac parte din cromozomii individuali și locația lor reciprocă.

Cu toate acestea, în ciuda nefavorabilă, de regulă, consecințele mutațiilor cromozomiale, uneori sunt compatibile cu viața celulelor și a corpului și asigură posibilitatea evoluției structurii cromozomilor care stau la baza evoluția biologică. Deci, diviziunea mică poate fi menținută într-o stare heterozygoasă într-o serie de generații. Mai puțin dăunătoare decât diviziunea sunt duplicări, deși volumul mare de material într-o doză crescută (mai mult de 10% din genom) duce la moartea corpului.

Smochin. 3.64. Conjugarea prin cromozom în inversari:

I. - inversiune paracentrică într-unul dintre omologi, II. - inversiune peridentrică într-unul dintre omologi

Translocările lui Robertson sunt adesea viabile, adesea care nu sunt legate de modificările volumului material ereditar.. Acest lucru poate explica variația numărului de cromozomi din celulele organismelor speciilor din apropiere. De exemplu, în diferite tipuri de Drosophila, cantitatea de cromozomi din setul haploid variază de la 3 la 6, care este explicată prin procesul de fuziune și separare a cromozomilor. Poate un moment semnificativ în apariția tipului Homo sapiens. Au existat schimbări structurale în cromozomi la strămoșul său asemănător maimuțelor. Sa stabilit că cele două umeri ale celui de-al doilea cromozom al unei persoane corespund celor două cromozomi diferite de modern monkeys MAN (12 și 13-sashpore, 13 și 14 -goril și orangutan). Este probabil ca acest cromozom uman să fie format ca urmare a unei fuziuni centrice pe tipul de translocație a lui Robertson a două cromozomi de maimuță.

La variația esențială a cromozomilor de morfologie situată pe baza evoluției lor, translocarea, transpunerile și inversiunea. Analiza unui cromozom de om a arătat că cromozomii săi 4, 5, 12 și al 17-lea diferă de cromozomii corespunzători ai inversiunii periculoase ale cimpanzeului.

Astfel, schimbările în organizația cromozomală, care, cel mai adesea, au un efect advers asupra viabilității celulei și a corpului, cu o anumită probabilitate pot fi promițătoare, moștenite într-o serie de generații de celule și organisme și creează condiții prealabile pentru evoluția O organizație cromozomală a materialului ereditar.

Modificările structurii cromozomilor includ ștergeri, translocații, inversiuni, duplicări, inserții.

Ștergere Acestea sunt modificări ale structurii cromozomilor sub forma absenței site-ului său. Este posibil să se dezvolte o ștergere simplă sau de ștergere cu duplicarea site-ului unui alt cromozom.

În acest din urmă caz, cauza schimbării structurii cromozomului, de regulă, servește drept reticulare în meioză într-un purtător de translocație, ceea ce duce la apariția translocării cromozomiale reciproce dezechilibrate. Ștergerile pot fi localizate la sfârșit sau în secțiunile interioare ale cromozomilor și sunt de obicei asociate cu retardarea mentală și defectele de dezvoltare. Ștergerile mici în domeniul telomerelor sunt relativ adesea găsite în retardarea mentală nespecifică în combinație cu microanomii de dezvoltare. Ștergerile pot fi dezvăluite în timpul cromozomilor de rutină, dar micrida este obținută pentru a fi identificată numai atunci când examinarea microscopică în proofased. În cazurile de deleții submicroscopice, secțiunea lipsă poate fi detectată numai cu sonde moleculare sau analize ADN.

Microdelece. Definiți ca deleții cromozomiale mici, care se deosebesc numai în preparate de înaltă calitate în metafază. Aceste ștergeri sunt mai frecvente în mai multe gene, diagnosticul la pacient este asumat pe baza unor manifestări fenotipice neobișnuite, care aparent legate de singura mutație. Sindroame Williams, Langer-Gidione, Prader-Willie, Rustina-Teyby, Smith-Majenis, Miller Dickle, Alagilla, Di Georgi din cauza micridei. Ștergerile submicroscopice sunt invizibile în examinarea microscopică și se găsesc numai la aplicarea unor metode specifice de cercetare ADN. Ștergerile sunt recunoscute în absența colorării sau fluorescenței.

Translocații Este o schimbare a structurii cromozomilor sub formă de transfer de material cromozomial de la unul la altul. Robertson și translocațiile reciproce se disting. Frecvență 1: 500 nou-născuți. Translocările pot fi moștenite de la părinți sau pot apărea de novo în absența patologiei de la alți membri ai familiei.

Translocațiile lui Robertson implică două cromozomi de acrocentrie, a căror bătălie este observată aproape de câmpul centromerelor, urmată de pierderea umerilor scurți nefuncționali și foarte trunchiați. După translocarea cromozomului constă din umeri lungi, care sunt pliate de la două cromozomi. Astfel, cariotipul are doar 45 de cromozomi. Consecințe negative Pierderile umerilor scurți sunt necunoscute. Deși transportatorii translocării lui Robertson, de regulă, au un fenotip normal, au riscul crescut de avort spontan și de nașterea descendenților cu anomalii.

Translocările reciproce apar ca urmare a defecțiunilor cu cromozomi non-homing în combinație cu schimbul reciproc de segmente pierdute. Mass-media de translocare reciprocă au de obicei un fenotip normal, dar ele au, de asemenea, o creștere a riscului de naștere a descendenților cu anomalii cromozomiale și avorturi datorită anomalii ale cromozomilor de segregare în celulele sexuale.

Inversiune - Modificări ale structurii cromozomilor care apar atunci când este ruptă la două puncte. Partea ruptă se transformă și se alătură defalcării. Inversiunea se găsește în 1: 100 nou-născuți și poate fi peri- sau paracentrică. Cu inversoare periculoase, golurile apar pe două umeri opuse, apare o întoarcere a unei bucăți de cromozom care conține un centrur. Astfel de inversări sunt de obicei detectate în legătură cu schimbarea în poziția centromerului. Dimpotrivă, doar un complot situat pe un umăr este implicat în inversiunile paracentrice. Purtătorii de inversiune au de obicei un fenotip normal, dar pot crește riscul de avort spontan și de naștere a descendenților cu anomalii cromozomiale.

Cromozomi de apel Cu toate acestea, este rară, educația lor este posibilă de la orice cromozom uman. Formarea inelelor este precedată de ștergerea la fiecare capăt. Apoi capetele sunt "lipite" cu formarea inelului. Manifestările fenotipice în cromozomii de inel variază de la retardarea mentală și de anomalii multiple de dezvoltare la modificări normale sau minim pronunțate, în funcție de numărul de material cromozomal "pierdut". Dacă inelul înlocuiește cromozomul normal, acesta conduce la dezvoltarea monozomiei parțiale. Manifestările fenotipice în aceste cazuri sunt adesea similare cu modificările observate înuri. Dacă inelul este adăugat la cromozomii normali, apar manifestările fenotipice ale trisomiei parțiale.

Duplicare Numită o cantitate excesivă de material genetic aparținând unui cromozom. Duplicările pot apărea ca urmare a segregării patologice în transportatorii de translocații sau inversări.

Introducere (Inserțiile) sunt modificări ale structurii cromozomilor care apar în timpul ruperii la două puncte, în timp ce porțiunea ruptă este încorporată în zona de rupere pe o altă parte a cromozomului. Pentru formarea inserției, sunt necesare trei goluri. În acest proces, pot participa unul sau două cromozomi.

Telomerice, deleții subtil-membri. Deoarece cromozomii sunt strâns întreținuți în procesul Meios, ștergerile minore și duplicările din zona situate aproape de capete sunt relativ des. Permutările cromozomale membre subtle (5-10%) se găsesc la copiii cu întârziere mentală moderată sau severă a etiologiei neclare, fără semne donorfice pronunțate.

Ștergerea subtemememelor submicroscopice (mai puțin de 2-3 MB) - a doua în frecvența apariției este cauza retardului mental după trisomie 21. Manifestari clinice Această modificare a structurii cromozomilor la unii dintre acești copii include întârzierea de creștere prenatală (aproximativ 40% din cazuri) și înapoi în spatele istoricului (50% din cazuri). Alte simptome sunt detectate la aproximativ 30% dintre pacienți și includ microcefalii, hipertelism, defecte ale nasului, urechile sau mâinile, criptorchismul și creșterea scurtă. După eliminarea altor motive pentru întârzierea de dezvoltare, metoda de pește este recomandată utilizând o multitudine de sonde telomerice în metafază.

Articolul a pregătit și editat: un medic chirurg

Mutațiile cromozomiale (ele sunt numite și restructurare, aberații) sunt cauzate de diviziunea celulară incorectă și schimbă structura cromozomului în sine. Cel mai adesea, acest lucru este spontan și imprevizibil sub influența factorilor externi. Să vorbim despre tipurile de mutații cromozomale din gene și le-am cauzat cauzele. Vom spune ce mutație cromozomală este și ce consecințe apar pentru organism datorită unor astfel de schimbări.

Mutația cromozomială - Aceasta este o anomalie spontan care apare cu un cromozom separat sau cu participarea mai multor dintre ele. Schimbările au avut loc:

• În interiorul cromozomului unității, ele sunt numite intrahromozomi;
• interchromozomal când cromozomii individuali schimbă anumite fragmente între ele.

Ce se poate întâmpla cu transportatorul de informații în primul caz? Ca urmare a pierderii situsului cromozomial, există o încălcare a embriogenezei și există diferite anomalii, ceea ce duce la subdezvoltarea mentală a copilului sau a motivelor fizice (defecte cardiace, încălcarea structurii laringelui și a altor organe). Dacă apare ruptura cromozomuluiDupă care fragmentul scăpat este încorporat pe locul său, dar deja răsucite 180 ° - vorbesc despre inversiune. Procedura de aranjare a genelor se schimbă. O altă mutație intrachromozomală este duplicarea. În procesul său, o dublare a secțiunii cromozomiale este pusă la îndoială sau este duplicată de mai multe ori, ceea ce duce la defecte multiple de dezvoltare mentală și fizică.

Dacă două fragmente de schimb de cromozomi, fenomenul se numește "translocație reciprocă". Dacă un fragment al unui cromozom este încorporat în altul, se numește "translocație non-reprocesabilă". "Fuziunea centrică" se numește compusul unei perechi de cromozomi în zona centromerului cu pierderea locurilor învecinate. Cu mutație sub formă de decalaj încrucișat Cromozomii vecini sunt numiți izocromozomi. Astfel de modificări nu au manifestări externe în descendenții născuți, ci o fac un cromozom anormal purtător, care poate afecta apariția abaterilor de la generațiile următoare. Toate tipurile de mutații cromozomiale sunt fixate în gene și sunt moștenite.

Principalele cauze ale cromozomului mutațiilor

Cauze precise ale mutațiilor cromozomiale În fiecare caz, este imposibil să se numească cu siguranță. În general, mutațiile ADN sunt un instrument selecție naturală și o condiție indispensabilă pentru evoluție. Ei pot avea un neutru pozitiv sau semnificație negativă și sunt moștenite. Toate mutagenele capabile de conducere a cromozomilor sunt făcute pentru a împărți pe 3 tipuri:

• biologice (bacterii, viruși);
• chimice (Sololi. metale grele, fenoli, alcooli și altele substanțe chimice);
• fizică (radiații radioactive și ultraviolete, temperaturi prea scăzute și ridicate, câmp electromagnetic).

Se poate produce restructurarea cromozomială spontană, fără impactul factorilor de deteriorare, dar astfel de cazuri sunt extrem de rare. Acest lucru se întâmplă sub influența condițiilor interne și externe (așa-numita presiune de mutație a mediului). Un astfel de accident duce la schimbări în gene și la noua lor distribuție în genom. Viabilitatea continuă a organismelor cu modificări generale este determinată de posibilitatea de adaptare la supraviețuire, care face parte din selecția naturală. Pentru o persoană, de exemplu, procese mucoasa Devin adesea sursa diferitelor boli ereditare, uneori incompatibile cu viața.

Care este diferența dintre mutații genomice și cromozomiale

Mutațiile în cromozomi, gene și genom sunt adesea conectate unul cu celălalt. Gena se numește mutațiecare apar în interiorul genei, cromozomului - în interiorul cromozomului. Mutațiile care conduc la o modificare a numărului de cromozomi sunt numiți genomici.

Aceste modificări sunt combinate în conceptul general de "anomalii cromozomiale", au o clasificare generală care le împarte pe aneuploidy și poliploidy.

Știința totală este cunoscută cu mii de anomalii cromozomiale și genomice, inclusiv diverse sindroame (aproximativ 300 de specii). Acestea sunt boli cromozomiale (Un sindrom de exemplu luminos), și patologii intrauterine care duc la avorturi și boli somatice.

Bolile cromozomiale

Manifestările lor sunt vorbite de detectarea bolilor grele determinate genetic determinate, care au defecte de dezvoltare congenitală. Astfel de boli indică cele mai mari modificări ale ADN-ului.

Eșecul poate apărea în orice etapăChiar și în momentul concepției, cu fuziunea celulelor părinte normale. Oamenii de știință nu sunt încă posibil să influențeze acest mecanism și să-l împiedice. Această întrebare nu este studiată pe deplin.

Pentru o persoană, mutațiile cromozomiale sunt mai susceptibile de a fi negative, care se manifestă în apariția unui avort spontan, nașterea, manifestarea deformărilor și abaterilor în inteligență, apariția tumorilor determinate genetic. Toate bolile similare configurați condiționat în 2 grupe:

Pot vindeca sau preveni anomaliile cromozomiale

În viitor, știința are sarcini de a învăța cum să intervină în structura celulară și să schimbe ADN-ul uman dacă este necesar, dar în prezent este imposibil. Deoarece nu există un astfel de tratament al bolilor cromozomiale, au fost dezvoltate doar metodele de diagnosticare perinatală (sondaje de fructe prenatale). Cu ajutorul acestei metode este posibilă identificarea sindroamelor și a Edwards, precum și a malformațiilor congenitale ale organelor unui copil care nu se naște încă.

Potrivit examinării, medicul împreună cu părinții decide să se extindă sau Întreruperea sarcinii actuale. Dacă patologia presupune posibilitatea de a interfera, reabilitarea fătului poate fi efectuată în stadiul dezvoltării intrauterine, inclusiv eliminarea viciului de eliminare.

Părinții viitori sunt încă la stadiul de planificare a sarcinii pot vizita sfatul genetic care există în aproape fiecare oraș. Acest lucru este necesar în special dacă în familia unuia sau ambii există rude cu boli ereditare severe. Genetica va fi pedigree și va recomanda un studiu - un set complet de cromozomi.

Medicii cred că o astfel de analiză a genelor este necesară de fiecare pereche care planifică aspectul unui copil. Aceasta este o metodă universală și rapidă în timp util, care vă permite să determinați prezența majorității bolilor cromozomiale de orice tip. Părinții viitori Trebuie doar să treci sânge. Cei care au deja un copil cu o boală genetică în familie, fac necesară în mod necesar înainte de re-sarcini.