Геномные мутации и болезни - аномалии числа хромосом

Существуют разные причины, приводящие к геномным мутациям.

1. Первым и наиболее важным механизмом является нарушение t нормального нерасхождения хромосом. Хромосомы, которые в норме I должны разделиться во время клеточного деления, остаются соединенными

■ вместе и в анафазе отходят к одному полюсу. Это может произойти в ходе митотического деления, но чаще наблюдается во время мейоза. У человека

I по неизвестным причинам именно акроцентрические хромосомы имеют

■ тенденцию чаще вовлекаться в нерасхождение.

Мейотическое нерасхождение было открыто Бриджесом у дрозофилы. На каждую гамету с одной добавочной хромосомой приходится другая без одной хромосомы. После оплодотворения гаметой с нормальным набором хромосом зигота оказывается по одной из хромосом либо трисомной, либо моносомной. Соматическое нерасхождение в митотически делящихся клетках во время раннего развития может приводить к мозаицизму с наличием нормальных клеток, трисомиков и миносомиков.

2. Вторым механизмом, обуславливающим геномные мутации, является; утрата отдельной хромосомы вследствие «анафазного отставания»: во! время анафазного движения одна хромосома может отстать от всех других.

 

 

3. Третьим механизмом является полиплоидизация. При этом в каждой (слетке геном целиком представлен более чем дважды. У человека обнаружена только триплоидия, при которой число хромосом равно Зп=69.

К геномным мутациям относятся полиплоидии и гетероплоидии Полиплоидия — увеличение числа хромосом, кратное гаплоидному набору. В соответствии с этим различают триштоиды (Зп), теграшгоиды (4п) и т. д. В настоящее время у человека описаны полиплоидные организмы с увеличением числа хромосом в 3 раза (69 хромосом, триплоидия) и в 4 раза (92 хромосомы, тетраплоидия). Описано уже около 100 случаев с триплоидией и имеется несколько сообщений о появлении на свет детей с тетрашгоидиями. Однако ввиду грубых пороков развития, затрагивающих основные органы и системы, продолжительность жизни таких детей составляет от нескольких часов до нескольких дней.

Гетероплоидия —изменение числа хромосом, не кратное гаплоидному набору. При этом набор хромосом в клетке может быть увеличен на одну, две, три хромосомы (2п + 1; 2п + 2; 2п + 3) или уменьшен на одну хромосому (2л-1).

Трисомия - увеличение числа отдельных хромосом. Для человека описаны трисомии по 8, 9, 13, 14, 18, 21, 22, X и Y хромосомам.

Трисомия 13 - синдром Патау

Трисомия 18 синдром Эдвардса.

Трисомия 21 болезнь Дауна.

Трисомия X синдром Клайнфельтера, трисомии X.

Моносомия уменьшение числа отдельных хромосом. Наблюдается только по половой Х-хромосоме.

Новорожденныii с синдромом Дауна отличается характерным внешним нидом: окр», глый черен со скошенным затылком, косой разрез глаз, широкий плоский нос, добавочное веко, светло-серые пятна на радужной оболочке, "готическое" небо, маленькие уши, полуоткрытый рот с высунутым толстым языком. Имеют широкие короткие кости, иногда искривленные; может наблюдаться синдактилия. С возрастом выявляются отклонения в зрении, эндокринные нарушения, патологии кожных покровов, ногтей, волос, сниженный мышечный тонус. Про­должительность жизни ограничена 30-40 годами: умирают вследствие пороков развития внутренних органов и декомпенсации их функций. Обладают ранимой психикой, ведут малоподвижный образ жизни. Эмоции относительно сохранны. Степень недоразвития интеллекта варьирует от дебильности до глубокой идиотии.

Из рождающихся с трисомиями описаны синдром Патау (трисомия по 13 паре аутосом), характеризующийся отсутствием шеи, различными уродствами на лице, неспособностью к выработке условных рефлексов и синдром Эдвардса (трисомия по 18 паре аутосом), для которого типичными признаками являются крупные размеры черепа и вспученный живот. Такие больные умирают в раннем детстве.

Большинство трисомий по другим парам аутосом вызывают настолько

серьезные патологии эмбриогенеза, что ведут к спонтанным самоабортам

в период внутриутробного развития.

Наиболее распространенные хромосомные синдромы связаны с

нарушениями числа и структуры половых хромосом (гоносом).