Анафазное отставание
Разделившиеся после расщепления центромеры сестринские хроматиды (однохроматидные хромосомы) одновременно мигрируют к противоположным полюсам клетки. Таким образом, к концу анафазы на каждом из полюсов располагается по 46 хромосом. После реорганизации ядерной оболочки в телофазе и цитокинеза образуются две дочерние клетки с набором хромосом, идентичным материнской клетке. Иногда синхронность миграции хромосом к полюсам может нарушаться вследствие дефектов деполимеризации микротрубочек или изменения вязкости цитоплазмы. В результате, не все хромосомы достигнут одновременно полюсов и, соответственно, не попадут в дочерние клетки. "Опоздавшие" хромосомы образуют в цитоплазме микроядра, которые затем деградируют. Образованные в результате деления дочерние клетки имеют разные наборы хромосом: одна из клеток - нормальный диплоидный набор, в то время как другая клетка является моносомной. Например:
45,Х / 46,ХХ - кариотип ♀, с моносомией X в одной клетке и нормальным набором хромосом - в другой;
45,Х / 46,XY - кариотип ♀/♂, с моносомией X в одной клетке и нормальным набором хромосом - в другой;
45,ХХ,-13 / 46,ХХ - кариотип ♀, с моносомией 13 в одной клетке и нормальным набором хромосом - в другой;
45,XY, -18 / 46,XY - кариотип ♀, с моносомией 18 в одной клетке и нормальным набором хромосом - в другой.
Последствия ошибок митоза
Нарушения в распределении генетического материала приводят к появлению в организме клеток с различным набором хромосом, которые делятся и образуют два или более клеточных клона, отличающиеся по числу хромосом. Такие организмы называются мозаиками. В результате поперечного расщепления центромеры образуются следующие мозаики:
- 46,isop/46,isoq - если ошибка происходит при делении зиготы;
- 46 /46,isop /46,isoq - если ошибка происходит при любом последующем делении.
Хроматидное нерасхождение приводит к появлению мозаик 45/46/47 sau 45/47:
- 45/47 - если ошибка происходит при делении зиготы;
- 45/46/47 - если ошибка происходит при любом последующем делении.
Анафазное отставание является причиной образование мозаик 45/46.
Эволюция аномальных клонов зависит от жизнеспособности клеток с нарушениями:
- тяжелые аномалии, как правило, несовместимы с жизнью и вызывают гибель клеток (аномальные клоны элиминируются);
- при незначительных нарушениях аномальные клетки делятся и образуют аномальные клоны.
Трисомии характеризуются меньшими последствиями, чем моносомии, а нарушения половых хромосом не столь тяжелы, как нарушения аутосом. Кроме того, чем меньше хромосомы по размерам и количеству генов, тем к меньшим последствиям приводдят нарушения в них.
|
Хромосомные аномалии |
Ошибки митоза – причины хросомомных аномалий |
Жизнеспособные хромосомные аномалии |
Летальные хромосомные аномалии |
|
Трисомии (47,+?) |
Хроматидное нерахождение |
47,ХХХ 47,XXY 47,XYY 47,XX(XY),+21 47,XX(XY),+13 47,XX(XY)+18 47,XX(XY),+8 |
Все остальные аутосомные трисомии |
|
Моносомии (45,-?) |
Хроматидное нерахождение Анафазное отставание |
45,X |
Все аутосомные моносомии |
|
i(?p) |
Поперечное расщепление центромеры |
46,X,i(xp) 46,X,i(Yp) |
Все остальные аномалии 46,XX(XY),i( p) |
|
i(?q) |
46,X,i(Xq) 46,Xi(Yq) 46,XX(XY),i(Dq) 46,XX(XY),i(Gq) |
Все остальные аномалии 46,XX(XY),i(q) |
Фенотипические последствия ошибок митоза зависят от времени их возникновения в онтогенезе. Если они происходят в эмбриогенезе - нарушается нормальное формирование тканей и органов с развитием врожденных аномалий (патологический фенотип при рождении); в случае, если нарушения возникают в постнатальный период, они приводят к изменению структуры или функций отдельно взятого органа или ткани и неоплазиям (опухоли).