Механизмы возникновения структурных аномалий хромосом

Хромосомные структурные аномалии возникают в результате разрыва хромосом, за которым следует потеря некоторых сегментов или их анормальное присоединение.

Последствия хромосомных аномалий

Они зависят от типа аномалии и от количества измененного генетического материала:

- несбалансированные хромосомные аномалии - количественные модификации генетического материала с последующим изменением фенотипа индивидуума (все численные аномалии и некоторые структурные изменения) определяют различные хромосомные синдромы.

- сбалансированные хромосомные аномалии изменяют лишь позицию генов в хромосоме не меняя фенотип носителя, но представляют значительные последствия для воспроизведения (смотри описание сбалансированных хромосомных аномалий).

Последствия количественных ( несбалансированных) хромосомных аномалий следующее:

Последствия полиплоидии - затрагивают большое количество генетического материала → как правило, у человека несовместимы с жизнью (зародыши погибают в 1-ом триместре беременности/мертворожденные).

Последствия анеуплоидий и несбалансированных структурных аномалий хромосом - изменения «генетической дозы», генетической информации лишних или структурно модифицированных хромосом.

Эффекты и тяжесть хромосомных количественных аномалий зависят:

1. от типа аномалии и величины генетического дисбаланса. Чем больше количественный дефект, тем тяжелее его последствия. Дефицит имеет более тяжелые последствия чем избыток.

2. от содержания генов и активности вовлеченной хромосомы. Пример: трисомия по первой паре хромосом - обуславливает нежизнеспособность, носитель трисомии по 21 паре хромосом - жизнеспособен;

3. от типа и числа анормальных клеток: анеуплоидий соматических клеток ведут к модификации фенотипа индивида, анеуплоидий половых клеток - к нарушению воспроизведения.

При моносомии - последствия тяжелее, чем у трисомиков. Единственная жизнеспособная моносомия у человека - моносомия X; аутосомные моносомии, моносомия - Y и 98% зигот с моносомией - X элиминируются, как продукты аборта в первые 3 месяца беременности.

Трисомия больших (крупных) хромосом, генетически активных, ведут к гибели зародыша (самопроизвольный выкидыш в 1 -ом триместре беременности/мертворождение).

Жизнеспособные хромосомные аномалии (хромосомные синдромы) представляют общие фенотипические модификации:

1. Нарушения пренатального и постнатального роста;

2. Задержка психомоторного развития и умственная отсталость;

3. Синдром «множественных аномалий», дисгенезии гонад + специфические нарушения вовлеченных хромосом.

Последствия структурных хромосомных аномалий Последствия сбалансированных аномалий

Сбалансированные аномалии не изменяют фенотип носителя, поскольку перестройка хромосомы не вызывает количественных изменений.

Носитель сбалансированной транслокации хотя фенотипически нормален, может производить аномальные гаметы благодаря независимому распределению хромосом с транслокацией.

Носитель инверсии, хотя фенотипически нормальный, может производить анормальные гаметы благодаря феномену кроссинговера с инверсионной петлёй.

Сбалансированные аномалии могут детерминировать нарушения воспроизведения (стерильность, бесплодие, мертворождение, новорожденные с хромосомными аномалиями).