The aneuploidie je stav buněk, kde mají jeden nebo více chromozomů v přebytku nebo chybí, lišící se od haploidního, diploidního nebo polyploidního počtu buněk, které tvoří organismus určitého druhu.
V aneuploidní buňce počet chromozomů nepatří k dokonalému násobku haploidní sady, protože ztratily nebo získaly chromozomy. Obecně platí, že přidání nebo ztráta chromozomů odpovídá jednomu chromozomu nebo lichému počtu z nich, i když někdy mohou být zahrnuty dva chromozomy.
Aneuploidie patří k numerickým chromozomálním změnám a je nejsnadnější je cytologicky identifikovat. Tato chromozomální nerovnováha je špatně podporována zvířaty, je častější a méně škodlivá pro druhy rostlin. Mnoho vrozených vad u lidí je způsobeno aneuploidií.
Rejstřík článků
Ztráta nebo zisk jednoho nebo více chromozomů v buňkách jedince je obecně způsobena ztrátou translokací nebo procesem nedisjunkce během meiózy nebo mitózy. Výsledkem je, že se změní genová dávka jedinců, což následně způsobí závažné fenotypové vady..
Změny v počtu chromozomů mohou nastat během prvního nebo druhého dělení meiózy nebo v obou současně. Mohou také vznikat během mitotického dělení.
Tyto poruchy dělení se provádějí u meiózy I nebo meiózy II, během spermatogeneze a oogeneze, vyskytující se také v mitóze v časných děleních zygoty.
U aneuploidií k nedisjunkci dochází, když jeden z chromozomů se svým homologním párem prochází ke stejnému pólu buňky nebo je přidán ke stejné gametě. K tomu pravděpodobně dochází v důsledku předčasného dělení centromery během prvního meiotického dělení v mateřské meióze..
Když se gameta s extra chromozomem připojí k normální gametě, nastanou trizomie (2n + 1). Na druhou stranu, když se spojí gameta s chybějícím chromozomem a normálním, vzniknou monosomie (2n-1).
U diploidních jedinců se často vyskytují aneuploidie. Tyto úpravy v počtu chromozomů mají velký klinický význam pro lidské druhy. Zahrnují různé typy, jako jsou nullisomie, monosomie, trizomie a tetrasomie.
V buňkách s nullisomií jsou oba členové homologního páru chromozomů ztraceni, což je představuje jako 2n-2 (n je haploidní počet chromozomů). Například u lidí, s 23 páry homologních chromozomů (n = 23), což je 46 chromozomů, by ztráta homologního páru vedla ke 44 chromozomům (22 párů).
Nullizomický jedinec je také popisován jako ten, kterému chybí dvojice homologních chromozomů v somatickém doplňku..
Monosomie je delece jediného chromozomu (2n-1) v homologním páru. U člověka s monosomií by buňka měla pouze 45 chromozomů (2n = 45). V rámci monosomie nacházíme monoisosomii a monotelosomii.
V monoisozomálních buňkách je přítomný chromozom bez homologního páru isochromozom. Monotelozomální nebo monotelocentrické buňky mají telocentrický chromozom bez homologního páru.
U trizomií se vzhled nebo přidání chromozomu vyskytuje u některých homologních párů, to znamená, že existují tři homologní kopie stejného chromozomu. Je reprezentován jako 2n + 1. U lidí s trisomickými buňkami je nalezeno 47 chromozomů.
Některé dobře studované stavy, jako je Downův syndrom, se vyskytují jako důsledek trizomie chromozomu 21.
Konstituce extra chromozomu umožňuje klasifikaci trizomie na:
K tetrasomii dochází, když dojde k přidání úplného páru homologních chromozomů. U člověka vede tetrasomie k jedincům se 48 chromozomy. Je reprezentován jako 2n + 2. Dvojice dalších chromozomů je vždy homologní pár, tj. Budou existovat čtyři homologní kopie daného chromozomu.
U stejného jedince může dojít k více než jedné aneuploidní mutaci, což má za následek dvojité trisomické jedince (2n + 1 + 1), dvojité monosomické, nuli tetrasomické atd. Experimentálně byly získány šestinásobné monosomické organismy, jako je tomu u bílé pšenice (Triticum aestivum).
Buněčné linie vytvořené po procesu nedisjunkce chromozomu jsou často neživotaschopné. Je to proto, že mnoho z těchto buněk zůstává bez genetické informace, což jim brání v množení a zmizení..
Na druhou stranu je aneuploidie důležitým mechanismem vnitrodruhové variace. V rostlině plevelů Jimson (Datura stramonium) byl nalezen haploidní doplněk 12 chromozomů, takže je možných 12 různých trisomických. Každá trizomika zahrnuje jiný chromozom, přičemž každý představuje jedinečný fenotyp.
V některých rostlinách rodu Clarkia trizomie také působí jako hlavní zdroj vnitrodruhové variability.
U lidí je přibližně polovina spontánních potratů v prvním trimestru těhotenství způsobena numerickou nebo strukturální změnou chromozomů.
Autosomální monosomy například nejsou životaschopné. Mnoho trizomií, jako je chromozom 16, je často přerušeno a při monosomii chromozomu X nebo Turnerově syndromu jsou buňky životaschopné, ale X0 zygoty jsou předčasně přerušeny..
Nejběžnější případy aneuploidie u mužů souvisí s pohlavními chromozomy. Změny počtu chromozomů jsou lépe tolerovány než změny autozomálních chromozomů.
Aneuploidie ovlivňuje počet kopií genu, ale nikoli jeho nukleotidovou sekvenci. Jak se mění dávka některých genů, mění se postupně koncentrace genových produktů. V případě pohlavních chromozomů existuje výjimka z tohoto vztahu mezi počtem genů a produkovaným proteinem..
U některých savců (myší a lidí) dochází k inaktivaci chromozomu X, což umožňuje existenci stejné funkční dávky genů souvisejících s uvedeným chromozomem u mužů a žen.
Tímto způsobem jsou v těchto organismech inaktivovány další chromozomy X, což umožňuje, aby aneuploidie v těchto chromozomech byla méně škodlivá..
Některá onemocnění, jako je Turnerův syndrom a Klinefelterův syndrom, jsou způsobena aneuploidiemi v pohlavních chromozomech.
Jedinci s tímto stavem jsou fenotypicky muži, s některými zženštilými rysy. Příčinou tohoto onemocnění je přítomnost dalšího chromozomu X u mužských jedinců, u těchto jedinců je přítomno 47 chromozomů (XXY).
V závažných případech tohoto stavu mají muži velmi vysoké hlasy, dlouhé nohy, malý vývoj ochlupení na těle a velmi výrazné ženské boky a prsa. Kromě toho jsou sterilní a mohou mít špatný duševní vývoj. V mírnějších případech se vyskytuje mužský fenotyp a normální kognitivní vývoj.
Klinefelterův syndrom se vyskytuje přibližně u jednoho z 800 živě narozených mužů.
Turnerův syndrom je způsoben částečnou nebo úplnou ztrátou chromozomu X a vyskytuje se u žen. K této chromozomální alteraci dochází během gametogeneze postzygotickým nedisjunkčním procesem..
Různé změny karyotypu produkují různé fenotypy u Turnerova syndromu. Když dojde ke ztrátě materiálu dlouhého ramene jednoho z chromozomů X (terminálních nebo intersticiálních), dojde u pacientů s tímto stavem k primárnímu nebo sekundárnímu selhání vaječníků a malé velikosti. Běžný je také lymfedém a dysgeneze gonád..
Fenotyp žen s tímto onemocněním je obecně normální, s výjimkou jejich malého vzrůstu. Diagnóza tohoto syndromu proto závisí na studii a přítomnosti cytogenetické změny..
Toto onemocnění se vyskytuje přibližně u jedné z 3000 novorozenců s vyšší frekvencí spontánních potratů, to znamená, že ne více než 5% embryí, která se tvoří s touto alterací, se dokáže plně vyvinout až do dosažení termínu..
Jedinci narození s autozomálními chromozomovými aneuploidiemi jsou vzácní. Ve většině případů, kdy dochází k tomuto typu mutací, dochází k spontánním potratům, s výjimkou aneuploidií malých autosomů, jako je trizomie chromozomu 21.
Předpokládá se, že jelikož neexistují žádné kompenzační mechanismy pro genetické dávky v autosomálních chromozomech, jsou změny v jejich složení organizmy mnohem méně tolerovány..
Malá velikost chromozomů 21 umožňuje přítomnost dalších kopií genů, což je méně škodlivé než ve větších chromozomech. Tyto chromozomy mají méně genů než kterýkoli jiný autosom.
Downův syndrom je nejčastější autozomální aneuploidií u lidí. Ve Spojených státech má tento stav přibližně jeden ze každých 700 narozených.
Odhaduje se, že 95% případů je způsobeno nedisjunkcí, která způsobuje volnou trizomii 21. Zbývajících 5% je produkováno translokací, často mezi chromozomy 21 a 14. Prevalence tohoto stavu závisí do značné míry na věku matky při početí.
Bylo zjištěno, že mezi 85 a 90% případů je přítomnost volné trizomie 21 spojena s meiotickými změnami matky. Jedinci, kteří projevují tento stav, se vyznačují tím, že jsou hypotoničtí, hyperextenzivní a hyporeflektivní.
Kromě toho mají středně malou lebku s plochým, rozvětveným mozkovitým týlním hrbolem, malým nosem a ušima a malou, dolů skloněnou tlamou s častým výstupkem jazyka..
Zatím žádné komentáře