Hela mängden genetiskt material ligger i bara 46 par kromosomer. Och kromosomer, som vi vet från biologin, finns i cellens kärna. En frisk person har en karyotyp av 23 par diploida kromosomer. Det vill säga, 46 XX är den kvinnliga kromosomuppsättningen och 46 XY är den manliga kromosomuppsättningen. När en kromosom går sönder, den huvudsakliga "bäraren" av den genetiska koden, inträffar olika typer av kränkningar.
Mutationer är inte unika för människor. Små förändringar i det genetiska materialet bidrar till mångfalden av naturens manifestation. Med den så kallade balanserade translokationen sker förändringen i kromosomerna utan förlust av information och utan onödig dubbelarbete. Oftast sker detta under meios (kromosomdelning), dessutom dupliceras ibland delar av kromosomerna (duplicering sker), och då är konsekvenserna oförutsägbara. Men vi kommer bara att överväga Robertsonska translokationer, deras egenskaper och konsekvenser.
Robertsonska translokationer – vad är det? Mänsklighetens genproblem
På grund av gapetkromosomer nära centromeren, uppstår strukturella förändringar i den mänskliga genetiska koden. Gapet kan vara enkelt, och ibland upprepat. En arm av kromosomen efter pausen (vanligtvis den korta armen) går förlorad. Men det finns fall när brytningen sker samtidigt i 2 kromosomer, vars korta armar är utbytta. Det händer att endast vissa delar av axeln genomgår translokation. Men sådana korta armar i kromosomer av den akrocentriska typen (där centromeren delar upp kromosomen i längre och kortare armar) bär aldrig viktig information. Dessutom är förlusten av sådana element inte så viktig, eftersom detta ärftliga material kopieras i andra akrocentriska kromosomer.
Men när de separerade korta armarna smälter samman med de korta armarna av en annan gen, och de återstående långa armarna också löds samman, då är en sådan translokation inte längre balanserad. Sådana "omarrangemang" av genetiskt material är Robertsonska translokationer.
W. Robertson studerade och beskrev denna typ av translokation 1916. Och anomalien var uppkallad efter honom. Robertsonisk translokation kan leda till utveckling av cancer, men påverkar kanske inte bärarens utseende och hälsa. Ett barn föds dock i de flesta fall, om en av föräldrarna har en sådan translokation, med avvikelser.
Hur vanlig är en mutation?
Tack vare teknikens förbättring och utvecklingen av genetik som vetenskap är det idag möjligt att i förväg veta om det finns anomalier ikaryotyp av det ofödda barnet. Nu är det möjligt att genomföra statistik: hur ofta uppstår genavvikelser? Enligt aktuella data förekommer Robertsonska translokationer hos en nyfödd av tusen. Oftast diagnostiseras en translokation av kromosom 21.
Små kromosomtranslokationer hotar absolut inte bäraren själv. Men när viktiga delar av koden påverkas kan barnet vara dödfött eller dö efter några månader, som till exempel händer med Pataus syndrom. Men Pataus syndrom är mycket sällsynt. Ungefär 1 av 15 000 födslar.
Faktorer som bidrar till uppkomsten av translokation i kromosomer
I naturen finns det spontana mutationer, det vill säga inte orsakade av någonting. Men miljön gör sina egna justeringar av arvsmassans utveckling. Flera faktorer bidrar till ökningen av mutationsförändringar. Dessa faktorer kallas mutagena. Följande faktorer är kända:
- effekt av kväveh altiga baser;
- främmande DNA-biopolymerer;
- mamma dricker under graviditeten;
- påverkan av virus under graviditeten.
Oftast sker translokation på grund av strålningens skadliga effekter på kroppen. Påverkar ultraviolett strålning, proton- och röntgenstrålning samt gammastrålning.
Vilka kromosomer genomgår förändringar?
Kromosom 13, 14, 15 och 21 genomgår translokation. Den mest populära och farliga translokationen är den Robertsonska translokationen mellan 14 och 21kromosomer.
Om meios producerar en extra kromosom (trisomi) i ett foster med denna translokation, kommer barnet att födas med Downs syndrom. Samma prejudikat är möjligt om en Robertsonisk translokation sker mellan kromosom 15 och 21.
Translokation av grupp D-kromosomer
Robertsonisk translokation av grupp D-kromosomer påverkar endast akrocentriska kromosomer. Kromosom 13 och 14 är involverade i translokationer i 74 % av fallen och de kallas obalanserade translokationer, som ofta inte har livshotande konsekvenser.
Det finns dock en omständighet som kan följa med sådana anomalier. Robertsonian translokation 13, 14 hos män kan leda till nedsatt fertilitet hos en sådan manlig bärare (kromosomuppsättning 45 XY). På grund av det faktum att, på grund av förlusten av båda korta armarna, istället för 2 par kromosomer, bara ett oftare återstår, med 2 långa, kan könscellerna hos en sådan man inte ge livskraftiga avkommor.
Samma Robertsonska translokation av 13, 14 hos en kvinna minskar också hennes förmåga att få barn. Menstruation finns hos sådana kvinnor, och ändå har det funnits fall då de födde friska barn. Men statistik visar ändå att det är sällsynta fall. De flesta av deras barn är inte livskraftiga.
Konsekvenser av translokationer
Vi har redan upptäckt att vissa strukturella förändringar är ganska normala och inte utgör ett hot. En enda Robertsonsk translokation bestäms endast genom analys. Men upprepad translokation tillnästa generation av kromosomer är redan farlig.
Robertsonisk translokation 15 och 21 i kombination med andra strukturella förändringar kan till och med vara beklagligt. Vi kommer att beskriva alla konsekvenser av individuella strukturella förändringar i karyotypen mer i detalj. Kom ihåg att en karyotyp är en uppsättning kromosomer som är inneboende hos en individ i kärnan.
Trisomies and translokations
Förutom translokationer urskiljer genetiker en sådan anomali som trisomi i kromosomen. Trisomi innebär att fostrets karyotyp har en triploid uppsättning av en av kromosomerna, istället för de föreskrivna 2 kopiorna uppstår ibland mosaiktrisomi. Det vill säga att den triploida uppsättningen inte observeras i alla kroppens celler.
Trisomi i kombination med Robertsonisk translokation leder till mycket allvarliga konsekvenser: som Pataus syndrom, Edwards syndrom och det vanligare Downs syndrom. I vissa fall leder en uppsättning sådana anomalier till tidigt missfall.
Downs syndrom. Manifestationer
Det bör noteras att translokationer som involverar 21 och 22 kromosomer är mer stabila. Sådana anomalier leder inte till döden, är inte halvdödliga, utan leder helt enkelt till en avvikelse i utvecklingen. Således är trisomi 21 i kombination med en Robertsonian translokation i karyotypen vid analys av fostrets karyotyp ett tydligt "tecken" på Downs syndrom, en genetisk sjukdom.
Downs syndrom kännetecknas av både fysiska och psykiska avvikelser. Prognosen för livet hos sådana människor är gynnsam. Trots hjärtfel och vissa fysiologiska förändringar i skelettet, deraskroppen fungerar norm alt.
Karakteristiska tecken på syndromet:
- platt ansikte;
- ökad tunga;
- mycket hud på halsen, går in i veck;
- clinodactyly (krökning av fingrar);
- epicanthus;
- hjärtsjukdom är möjlig i 40 % av fallen.
Människor med detta syndrom börjar gå långsammare för att uttala ord. Och det är också svårare för dem att lära sig än andra barn i samma ålder.
Ändå är de kapabla till ett fruktbart arbete i samhället, och med visst stöd och ordentligt arbete med sådana barn kommer de att umgås bra i framtiden.
Pataus syndrom
Syndromet är mindre vanligt än Downs syndrom, men ett sådant barn har många skavanker av olika slag. Nästan 80 % av barnen med denna diagnos dör inom 1 år efter livet.
År 1960 studerade Klaus Patau denna anomali och fick reda på orsakerna till det genetiska misslyckandet, även om han före honom 1657 beskrev T. Bartolinis syndrom. Risken för sådana störningar ökar hos de kvinnor som föder ett barn efter 31.
Hos sådana barn kombineras många fysiska defekter med allvarliga psykomotoriska utvecklingsstörningar. Karakteristiskt för syndromet:
- mikrocefali;
- onormala händer, ofta med extra fingrar;
- lågt ansatta oregelbundna öron;
- hareläpp;
- kort hals;
- smala ögon;
- uppenbarligen "sjunken" näsrygg;
- defekter i njurarna och hjärtat;
- läpp- eller gomsp alt;
- graviditeten har bara en navelartär.
Ett litet antal överlevande barn får läkarvård. Och de kan leva länge. Men medfödda anomalier påverkar fortfarande livets natur och dess korthet.
Edwards Syndrome
Trisomi av kromosom 18 på grund av translokation leder till Edwards syndrom. Detta syndrom är mindre känt. Med denna diagnos lever barnet knappt upp till sex månader. Lagen om naturligt urval kommer inte att tillåta en varelse med många avvikelser att utvecklas.
I allmänhet är antalet olika defekter i Edwards syndrom cirka 150. Det finns missbildningar i blodkärl, hjärta och inre organ. Cerebellär hypoplasi är alltid närvarande hos sådana nyfödda. Anomalier i fingrarnas struktur är möjliga. Mycket ofta uppträder en sådan distinkt anomali som deformitet av foten.
Vilka tester upptäcker abnormiteter under fosterutvecklingen?
För att analysera fostrets karyotyp är det nödvändigt att erhålla material - fosterceller.
Det finns flera tester. Låt oss se hur allt händer.
1. Biopsi av chorionvilli. Analysen genomförs vecka 10. Dessa villi är en direkt del av moderkakan. Denna partikel av biologiskt material kommer att berätta allt om det framtida fostret.
2. Fostervattenprov. Med hjälp av en nål tas flera fosterceller och fostervatten. De tas oftast vid den 16:e graviditetsveckan, och efter några veckor kan paret få detaljeradinformation om barnskydd.
Mödrar som har en ökad risk att föda ett barn med avvikelser skickas för en sådan analys. Vanligtvis är de par som har:
1) hade oförklarliga missfall;
2) paret kunde inte bli gravida på länge;
3) det fanns nära besläktade band i släktet.
Sådana ungdomar kan ha Robertsonska translokationer av någon kromosom. Och därför måste de göra en analys av sin karyotyp i förväg för att veta vad chanserna är att uthärda och föda ett friskt barn.
