Хромосомные болезни

Количественные и структурные аномалии хромосом

Хромосомные болезни (хромосомные синдромы)

-это группа врожденных наследственных заболеваний, вызванных числовыми или структурными аберрациями хромосом, видимыми в световом микроскопе и характеризующихся множественными врожденными пороками развития

Числовые изменения хромосом:

Полиплоидия- увеличение количества хромосом, кратное гаплоидному набору

Анеуплоидия – увеличение или уменьшение количества хромосом в наборе, не кратное гаплоидному.

Нарушения обоих типов возникают как следствие ошибок в мейозе и митозе.

Структурные нарушения хромосом

Инсерция– вставка генетического материала вследствие его перемещения

Делеция– отсутствие участка хромосомы в одной из гомологичных хромосом (частичная моносомия в этом участке)

Инверсия– изменение линейной последовательности генов на хромосоме вследствие разворота на 180 с последующим воссоединением разрывов с другими частями хромосомы

Дупликация – удвоение генетического материала (участка хромосомы), возникает из-за неравномерного кроссинговера между сестринскими хроматидами и сопровождается патологическими фенотипами

Кольцевая хромосома– делеция концевых участков хромосомы с двух сторон, приводящая к слипанию оставшихся концов хромосомы

Дицентричная хромосомаимеет 2 центромеры которые появляются вследствие изохроматидного разрыва. При этом теломерный акроцентрический регион теряется, а сестринские хроматиды объединяются

Изохромасома– содержит или удвоенное короткое или удвоенное длинное плечо.

Формируется в мейозе из-за разрыва хромосомы в области центромеры поперек, а не обычного деления вдоль.

Транслокации хромосомвозникают после разрыва и обмена материалом между двумя или несколькими хромосомами. Выделяют:

Сбалансированные реципрокные(обмен участков двух негомологичных хромосом) не связаны с потерей генетического материала, фрагменты хромосом

воссоединяются в новых комбинациях, кариотип 46. Могут приводить к умственной отсталости, фенотипическим проявлениям

Несбалансированные транслокации

Робертсоновские транслокации – обмен между двумя акроцентрическими

хромосомами с утратой ими коротких плеч, что приводит к образованию одной метацентрической хромосомы вместо двух акроцентрических. Носители имеют моносомию по коротким плечам акроцентрических хромосом, но они здоровы, т.к. утрата коротких плеч компенсируется работой таких же генов в других 8 акроцентрических хромосомах.

У носителей робертсоновских транслокаций может образовываться 6 типов гамет, в которых нулисомные гаметы приведут к моносомии по аутосомам в зиготе, но такие зиготы не развиваются.

Хромосомные аберрации

Мозаичные формы ХБ связаны с неправильным делением клеток на различных стадиях эмбрионального развития. Характеризуются более легким течением, отсутствием отдельных симптомов при наличии доминирующих признаков патологии индивидуально вовлеченной хромосомы, что связано с присутствием клона нормальных клеток, частично компенсирующих генный дисбаланс аберрантных клеток.

Геномный импритинг -это процесс, который обеспечивается специфическим метилированием цитозиновых оснований ДНК и включает транскрипцию генов

Может проявляться не только на уровне гена или кластера генов. Он может затрагивать целую хромосому и даже геномы

ГИ-это специфические структурно-молекулярные изменения отдельных участков хромосом, происходящие во время образования мужских и женских половых клеток, что приводит к различной степени проявления (экспрессии) гомологичных генов у потомства.

В участках генома, подверженных импритингу, обнаруживается моноаллельная (а не биаллельная) экспрессия генов, т.е. если импритирован материнский ген, экспрессируется только отцовский, и наоборот.

Известно около 30-ти генов в геноме человека, подверженных импритингу и имеющих тканеспецифическую моноаллельную эксперессию, а также 3 кластера генов, локализованных в хромосомах 7q32, 11p15, 15q 11.2-13 (опухоли, синдром Прадера -Вилли, Ангельмана)

Последствия разных вариантов геномного импритинга

- Триплоды, у которых материнский и отцовский гаплоидные наборы представлены в соотношении 1:2 характеризуются задержкой развития (андроид- большая голова плода, маленькое веретенообразное тело )и частичным пузырным заносом, а триплоды с соотношением 2:1 отличаются резкой гипоплазией плаценты(эмбрион и плод не развиваются)

- При удвоении отцовского гаплоидного набора и отсутствии материнского - ранний эмбриогенез нормальный. Далее ткани собственно эмбриона не формируются.бурно разрастается трофобласт с образованием полного пузырного заноса

- Следовательно, развитие плаценты обеспечивается геномом отца, а раннее развитие эмбриональных структур обеспечивается геномом матери

Однородительская дисомия

ОРД- число хромосом нормальное, но одна из пар представлена хромосомами одного и того же родителя, вследствие нерасхождения хромосом во время мейоза.

Если в геноме одного из родителей, чья хромосома имеет дисомию, есть рецессивный признак, он удвоится, произойдет гомозиготизация и разовьется рецессивная наследственная болезнь