АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Хромосомні мутації

Хромосомні мутації — структурні зміни хромосом, хромосомні перебудови, які відбуваються синхронно в обох хроматидах. Перебудови можуть здійснюватися як в межах однієї хромосоми – внутріхромосомні мутації (делеція, інверсія, дуплікація), так і між хромосомами - міжхромосомні мутації (транслокація). Деякі типи хромосомних мутацій змінюють дію деяких генів і чинять на фенотип більш значний вплив, ніж генні мутації. Зміни числа хромосом звичайно проходять у результаті помилок при мейозі (редукційний поділ), але вони можливі і при порушеннях мітозу (найпоширеніший спосіб поділу ядра, за якого клітина розподіляє два ідентичні набори хромосом, утворені внаслідок реплікації ДНК). Хромосомні перебудови носять, як правило, патологічний характер і нерідко призводять до загибелі організму.

У ході кросинговеру утворюються розриви хромосом, які потім репаруються. Порушення процесу репарації можуть призвести до появи хромосомних перебудов. Розриви хромосом і, як наслідок, утворення перебудов відбуваються під дією різних мутагенних факторів: фізичної (іонізуюче випромінювання), хімічної або біологічної (транспозони, віруси) природи. Також деякі хромосомні перебудови (аберації) характерні для носіїв специфічних сайтів ламкості.

Основні типи хромосомних мутацій:

1. Делеції - втрата ділянки хромосоми або послідовність ДНК. При делеції виникає втрата генетичного матеріалу. При цьому може бути вилучена будь-яке число нуклеотидів, від одної основи до великого шматка хромосоми. Делеції можуть бути викликані помилками в генетичній рекомбінації протягом мейозу або в результаті неправильної репарації ДНК. Розрізняють термінальні (втрата кінцевої ділянки хромосоми) і інтеркалярні (втрата частини хромосоми у її внутрішній ділянці) делеції.

Ця мутація є причиною деякої кількості серйозних генетичних хвороб. Наприклад, синдром котячого крику, описаний в 1963 році Джеромом Леженом. У його основі лежить делеція невеликої ділянки короткого плеча 5 хромосоми. Для хворих характерний ряд відхилень від норми: порушення функцій серцево-судинної, травної систем, недорозвинення гортані (з характерним криком, що нагадує котяче нявкання), загальне відставання розвитку, розумова відсталість, місяцеподібне обличчя з широко розставленими очима. Синдром зустрічається в 1 з 50000 новонароджених.

2. Дуплікація — подвоєння генів у певній ділянці хромосоми. Дуплікація генів може відбуватися в результаті помилки при гомологічній рекомбінації, в результаті ретротранспозиції або дуплікації всієї хромосоми^]. Друга копія гену буде практично вільною від добірного тиску — тобто мутації в цьому гені не мають шкідливого ефекту на організм, тому вона видозмінюється із поколіннями швидше, ніж функціональний ген іншої копії.

У 1970 році Сусуму Оно в монографії «Еволюція шляхом дуплікації генів» розробив гіпотезу про еволюційну роль дуплікацій, які постачають нові гени, не зачіпаючи при цьому функцій вихідних генів. На користь цієї ідеї говорить близькість ряду генів по нуклеотидному складу, що кодують різні продукти. Це трипсин та хімотрипсин, гемоглобін та міоглобін та ряд інших білків.

3. Інверсія - хромосомна мутація, коли після двох розривів в одній хромосомі сегмент хромосоми, розташований між розривами, повертається на 180 ° і займає Інвертоване положення. Якщо в інвертований сегмент потрапляє центромера, то таку інверсію називають перицентричною, а якщо інверсія сегмента хромосоми відбувається в межах одного плеча - парацентричною.

При інверсії не відбувається втрати генетичного матеріалу, крім тих випадків, коли розрив хромосоми може торкнутися функціонально важливий ген. Тому носії обох типів інверсій не мають, як правило, будь-яких патологічних симптомів.

У людини найпоширенішою є інверсія в 9 хромосомі, що не шкодить носієві, хоча існують дані, що у жінок з цією мутацією існує 30% імовірність викидню.

4. Транслокація — перенесення частини хромосом на іншу негомологічну хромосому, як результат — зміна групи зчеплення генів. Загальне число генів не змінюється. Різні транслокації приводять до розвитку лімфом,сарком, лейкемії, шизофренії.

Прикладом транслокації може служити «сімейний» синдром Дауна. При цьому захворюванні в одного з батьків фенотиопово не проявляються транслокація двадцять першої хромосоми на 14-у. У такої людини з вірогідністю в 1/4 утворюються гамети з двома 21 хромосомами (одна вільна і одна транслокована). При злитті такої гамети з нормальною утворюється трисомік по 21 хромосомі.

Інший приклад — транслокація типу «Філадельфійська транслокація» між дев'ятою і двадцять другою хромосомами. У 95% випадків саме ця мутація є причиною хронічного мієлоцитарного лейкозу.

У 70-х роках XX століття було виявлено явище підвищеної ламкості хромосом – при фарбуванні метафазних хромосом культур клітин деяких індивідів барвниками деякі їхні ділянки залишалися безбарвними. Для цих ділянок характерна підвищена вірогідність хромосомних розривів. Природа цього явища ще не до кінця вивчена, можливо воно пов'язане з тим, що в цих ділянках хроматин знаходиться в неконденсованій формі. Дослідження говорять про зв'язок цього явища з однією з форм слабоумства (синдром Мартіна-Бела), а також захворюваністю рак.

Дата добавления: 2015-02-02 | Просмотры: 4576 | Нарушение авторских прав