Вопрос №35 хромосомные мутации. Механизм возникновения. Классификация.

Для данного класса мутаций, называемого еще и хромосомными перестройками, характерно изменение структуры хромосом: уменьшение или увеличение их размеров или изменение положения их частей. Существует несколько типов хромосомных перестроек. 1-Делеция – утрата участка хромосомы с образованием центрического(содержащего центромеру) и ацентрического (бесцентромерного) фрагментов. Делеция – результат разрывов хромосом. Ацентрический фрагмент теряется во время ближайшего митоза. Фрагмент, содержащий центромеру, реплицируется, и его копии нормально распределяются при клеточных делениях. Иногда разрывы происходят одновременно в обоих плечах хромосомы. Открытые концы центрического фрагмента могут соединиться с образованием кольцевой хромосомы. Организмы, гетерозиготные по делеции, гемизиготы(т.е имеют только одну дозу генов) по утраченным локусам, поэтому все рецессивные гены соответствующих локусов в интактном гомологе проявляются фенотипически. Мелкие делеции не вызывают столь серьезных нарушений генного баланса и могут сохраняться в гомозиготном состоянии. Довольно часто делеции сопровождаются понижением жизнеспособности и плодовитости несущих их особей. В зависимости от локализации утерянного участка хромосомы делеции делятся на а)интерстициальные – отсутствует внутренний участок, не затрагивающий теломеру; б)концевые(дефишенс, или нехватки) – отсутствует теломерный район и прилежащий к нему участок. Дупликация – локальное удвоение(повторение) определенного участка хромосомы(известны также случаи многократных повторений). Дуплицированный участок м.б расположен в исходной хромосоме: либо непосредственно примыкая к исходному участку(тандемная дупликация), либо в том же плече, но на некотором расстоянии от исходного участка , либо в другом плече исходной хромосомы. Дуплицированный участок м.б локализован в негомологичной хромосоме, т.е в другой группе сцепления. Причина дупликации – неравные кроссинговер, имеющий место в том случае, если на некотором участке хромосомы гомологичные локусы при конъюгации в профазе I мейоза сдвигаются друг относительно друга на некоторые расстояние. Дупликации служат источником дополнительных участков ген.материала, функция которых м.б изменена в результате мутаций и последующего отбора. За счет тандемных дупликации может происходить удлинение генов. Инверсии – перестройки, суть которых – поворот на 180 ° участка, образовавшегося в результате двух разрывов, с соответствующим изменением расположения генов. Инверсии могут быть : а) парацентрическими ( не включать центромеру в инвертированный участок, т.к происходят в одном плече хромосомы) и б)перицентрическими (захватывают центромеру). Данный тип перестроек наиболее часто встречается в природных популяциях. Группа генов, локализованных в инвертированном участке, передается из поколения в поколение как единый блок, не разрываемый кроссинговером. Если в инвертированном участке произойдет одиночный кроссинговер, то в случае парацентрической инверсии возникнет одна хроматида с двумя центромерами, которые «разорвут» ее при расхождении в анафазе. Образующийся бесцентромерный фрагмент будет утерян. Результат 2 из 4 хроматид окажутся отклоняющимися от нормального строения. Транслокации – перемещения участков хромосомы в новое положение в ее пределах или обмен участками между разными хромосомами. Бывают: а) симметричные(реципрокные) – соединение центрического фрагмента одной хромосомы с ацентрическим фрагментов другой, т.е взаимный обмен участками между двумя негомологичными хромосомами; б)асимметричные – соединения центрических или ацентрических фрагментов, в результате образуются дицентрики, трицентрики и т.д; в)робертсоновские – слияние негомологичных акроцентрических хромосом в области их центромер с образование одной метацентрической хромосомы. В.Робертсон предложил гипотезу о слиянии хромосом для объяснения уменьшения их числа в хромосомной набор. Центрическое слияние – распространенный тип хромосомных перестроек у человек. В него могут вовлекаться все 5 пар акроцентриков – хромосом с одним длинным и вторым очень коротким плечом. При образовании робертсоновских транслокаций вместе с утратой коротких плеч утрачиваются и содержащиеся в них гены рибосомной РНК, что подтверждается результатами ДНК-РНК-гибридизациию. Если в ходе мейоза транслоцированная хромосома попадает в половую клетку, то зигота будет трисомной, именно по такому типу происходит формирование транслокационного синдрома Дауна.