5.2. Mutasi kromosom

Mutasi kromosom dibagi menjadi dua kategori: 1) mutasi yang terkait dengan perubahan jumlah kromosom dalam kariotipe (kadang disebut juga aberasi numerik atau mutasi genom); 2) mutasi yang terdiri dari perubahan struktur kromosom individu (structural aberrations).

Perubahan jumlah kromosom. Mereka dapat diekspresikan di samping set diploid awal kromosom (2n) dari satu atau lebih set haploid (n), yang mengarah pada munculnya poliploidi (triploidi, 3n, tetraploidi, 4n, dll.). Dimungkinkan juga untuk menambah atau kehilangan satu atau lebih kromosom, menghasilkan aneuploidi (heteroploidi). Jika aneuploidi dikaitkan dengan hilangnya satu kromosom (rumus 2n-1), maka biasanya disebut monosomi; hilangnya sepasang kromosom homolog (2n-2) menyebabkan nulisomi; ketika satu kromosom (2n + 1) ditambahkan ke set diploid, trisomi terjadi. Dalam kasus di mana ada peningkatan set oleh dua atau lebih kromosom (tetapi kurang dari jumlah haploid), istilah "polisemi" digunakan.

Poliploidi sangat umum terjadi pada beberapa kelompok tumbuhan. Memperoleh varietas poliploid dari tanaman budidaya merupakan tugas penting dari praktik pemuliaan, karena dengan peningkatan ploidi, nilai ekonomi tanaman tersebut meningkat (daun, batang, biji, buah menjadi lebih besar). Di sisi lain, poliploidi cukup jarang pada hewan dioecious, karena dalam hal ini keseimbangan antara kromosom seks dan autosom sering terganggu, yang menyebabkan infertilitas individu atau kematian (kematian organisme). Pada mamalia dan manusia, poliploid yang dihasilkan biasanya mati pada tahap awal ontogeni.

Aneuploidi diamati pada banyak spesies organisme, terutama pada tumbuhan. Trisomi beberapa tanaman pertanian juga memiliki nilai praktis tertentu, sementara monosomi dan nulisomi sering menyebabkan individu tidak dapat hidup. Aneuploidi manusia adalah penyebab patologi kromosom yang parah, yang memanifestasikan dirinya dalam gangguan perkembangan serius pada individu, kecacatannya, sering berakhir dengan kematian dini organisme pada satu atau lain tahap ontogenesis (hasil yang mematikan). Penyakit kromosom manusia akan dibahas lebih rinci di subbagian. 7.2.

Penyebab poliploidi dan aneuploidi dikaitkan dengan pelanggaran divergensi kompleks diploid kromosom (atau kromosom pasangan individu) sel induk menjadi sel anak selama meiosis atau mitosis. Jadi, misalnya, jika seseorang selama oogenesis memiliki nondisjungsi satu pasang autosom sel induk dengan kariotipe normal (46, XX), kemudian pembentukan telur dengan kariotipe mutan 24 ,X dan 22X. Oleh karena itu, ketika telur tersebut dibuahi oleh spermatozoa normal (23,X atau 23,X), zigot (individu) dengan trisomi dapat muncul. (47,XX baik 47 ,XY) dan dengan monosomi (45,XX atau 45,XY) untuk autosom yang sesuai. pada gambar. Gambar 5.1 menunjukkan skema umum kemungkinan gangguan dalam oogenesis pada tahap reproduksi sel diploid primer (selama pembelahan mitosis oogonia) atau selama pematangan gamet (selama pembelahan meiosis), yang menyebabkan munculnya zigot triploid ( lihat Gambar 3.4). Efek serupa akan diamati dengan gangguan spermatogenesis yang sesuai.

Jika gangguan di atas mempengaruhi pembelahan mitosis sel pada tahap awal perkembangan embrio (embriogenesis), maka individu muncul dengan tanda-tanda mosaik (mosaik), mis. memiliki sel normal (diploid) dan sel aneuploid (atau poliploid).

Saat ini, berbagai agen diketahui, misalnya, suhu tinggi atau rendah, beberapa bahan kimia yang disebut "racun mitosis" (colchicine, heteroauxin, acenaphthol, dll.), Yang mengganggu operasi normal alat pembelahan sel pada tumbuhan dan hewan, mencegah

penyelesaian normal dari proses segregasi kromosom pada anafase dan telofase. Dengan bantuan agen tersebut, sel poliploid dan aneuploid dari berbagai eukariota diperoleh dalam kondisi eksperimental.

Perubahan struktur kromosom (structural aberrations). Penyimpangan struktural adalah penataan ulang intrachromosomal atau interchromosomal yang terjadi ketika kromosom putus di bawah pengaruh mutagen lingkungan atau sebagai akibat dari pelanggaran dalam mekanisme pindah silang, yang menyebabkan pertukaran genetik yang salah (tidak sama) antara kromosom homolog setelah "pemotongan" enzimatik dari konjugasinya daerah.

Penataan ulang intrachromosomal termasuk penghapusan (defisiensi), mis. hilangnya bagian individu kromosom, duplikasi (duplikasi) yang terkait dengan penggandaan bagian tertentu, serta inversi dan translokasi non-timbal balik (transposisi) yang mengubah urutan gen dalam kromosom (dalam kelompok tautan). Contoh penataan ulang antarkromosom adalah translokasi resiprokal (Gbr. 5.2).

Penghapusan dan duplikasi dapat mengubah jumlah gen individu dalam genotipe individu, yang menyebabkan ketidakseimbangan dalam hubungan regulasi dan manifestasi fenotipik yang sesuai. Penghapusan besar biasanya mematikan dalam keadaan homozigot, sedangkan penghapusan yang sangat kecil paling sering bukan penyebab langsung kematian homozigot.

Inversi terjadi sebagai akibat pecahnya kedua tepi daerah kromosom, diikuti oleh rotasi 180° daerah ini dan penyatuan kembali ujung-ujung yang putus. Bergantung pada apakah sentromer termasuk atau tidak termasuk dalam wilayah kromosom yang terbalik, inversi dibagi menjadi perisentrik dan parasentrik (lihat Gambar 5.2). Permutasi yang dihasilkan di lokasi gen dari kromosom individu (penataan ulang kelompok hubungan) juga dapat disertai dengan gangguan ekspresi gen yang sesuai.

Penataan ulang yang mengubah urutan dan (atau) isi lokus gen dalam kelompok pertalian juga terjadi dalam kasus translokasi. Yang paling umum adalah translokasi timbal balik, di mana ada pertukaran timbal balik dari bagian yang sebelumnya terputus antara dua kromosom non-homolog. Dalam kasus translokasi non-timbal balik, area yang rusak bergerak (transposisi) dalam kromosom yang sama atau ke dalam kromosom pasangan lain, tetapi tanpa pertukaran timbal balik (lihat Gambar 5.2).

penjelasan tentang mekanisme mutasi tersebut. Penataan ulang ini terdiri dari fusi sentris dari dua kromosom nonhomolog menjadi satu atau dalam pembagian satu kromosom menjadi dua sebagai akibat dari pemutusan di wilayah sentromer. Oleh karena itu, penataan ulang tersebut dapat menyebabkan perubahan jumlah kromosom dalam kariotipe tanpa mempengaruhi jumlah total materi genetik dalam sel. Diyakini bahwa translokasi Robertsonian adalah salah satu faktor dalam evolusi kariotipe pada berbagai jenis organisme eukariotik.

Seperti disebutkan sebelumnya, selain kesalahan dalam sistem rekombinasi, penyimpangan struktural biasanya disebabkan oleh pemutusan kromosom yang terjadi di bawah aksi radiasi pengion, bahan kimia tertentu, virus, dan agen lainnya.

Hasil studi eksperimental mutagen kimia menunjukkan bahwa daerah heterokromatin kromosom adalah yang paling sensitif terhadap efeknya (paling sering terjadi kerusakan di daerah sentromer). Dalam kasus radiasi pengion, keteraturan ini tidak diamati.

Istilah dan konsep dasar: penyimpangan; aneuploidi (heteroploidi); penghapusan (kurang); duplikasi (duplikasi); kematian; "racun mitosis"; monosomi; translokasi non-timbal balik; nulisomi; inversi parasentrik; inversi perisentrik; poliploidi; hal berarti banyak; translokasi timbal balik; translokasi Robertsonian; transposisi; trisomi; mutasi kromosom.

Mutasi kromosom (juga disebut penataan ulang, aberasi) disebabkan oleh pembelahan sel yang tidak normal dan perubahan struktur kromosom itu sendiri. Paling sering ini terjadi secara spontan dan tidak terduga di bawah pengaruh faktor eksternal. Mari kita bicara tentang jenis-jenis mutasi kromosom pada gen dan penyebabnya. Kami akan memberi tahu Anda apa itu mutasi kromosom dan konsekuensi apa yang muncul bagi tubuh sebagai akibat dari perubahan tersebut.

Mutasi kromosom- Ini adalah anomali yang terjadi secara spontan dengan satu kromosom atau dengan partisipasi beberapa di antaranya. Perubahan yang terjadi adalah :

• di dalam satu kromosom, mereka disebut intrachromosomal;
• interchromosomal, ketika kromosom individu bertukar fragmen tertentu satu sama lain.

Apa yang bisa terjadi pada pembawa informasi dalam kasus pertama? Sebagai akibat dari hilangnya wilayah kromosom, terjadi pelanggaran embriogenesis dan berbagai anomali muncul, yang menyebabkan keterbelakangan mental anak atau kelainan bentuk fisik (cacat jantung, pelanggaran struktur laring dan organ lainnya). Jika terjadi kerusakan kromosom, setelah itu fragmen yang sobek dibangun ke tempatnya, tetapi sudah dibalik 180 ° - mereka berbicara tentang inversi. Urutan gen berubah. Mutasi intrachromosomal lainnya adalah duplikasi. Dalam prosesnya, sebagian dari kromosom digandakan atau digandakan beberapa kali, yang menyebabkan beberapa malformasi perkembangan mental dan fisik.

Jika dua kromosom bertukar fragmen, fenomena ini disebut “translokasi resiprokal”. Jika sebuah fragmen dari satu kromosom dimasukkan ke dalam yang lain, ini disebut "translokasi non-resiprokal". Fusi sentris adalah hubungan sepasang kromosom di daerah sentromernya dengan hilangnya daerah tetangga. Dengan mutasi berupa celah melintang kromosom yang berdekatan disebut isokromosom. Perubahan tersebut tidak memiliki manifestasi eksternal pada keturunan yang lahir, tetapi menjadikannya sebagai pembawa kromosom abnormal, yang dapat mempengaruhi terjadinya kelainan pada generasi mendatang. Semua jenis mutasi kromosom ditetapkan dalam gen dan diwariskan.

Penyebab Utama Mutasi Kromosom

Penyebab pasti dari Mutasi Kromosom tidak dapat ditentukan dalam kasus tertentu. Secara umum, mutasi DNA adalah alat seleksi alam dan sine qua non evolusi. Mereka dapat memiliki nilai netral positif atau negatif dan diwariskan. Semua mutagen yang dapat menyebabkan perubahan kromosom biasanya dibagi menjadi 3 jenis:

• biologis (bakteri, virus);
• kimia (garam logam berat, fenol, alkohol dan bahan kimia lainnya);
• fisik (radiasi radioaktif dan ultraviolet, suhu terlalu rendah dan tinggi, medan elektromagnetik).

Penataan ulang kromosom secara spontan juga dapat terjadi, tanpa pengaruh faktor yang memberatkan, tetapi kasus seperti ini sangat jarang terjadi. Ini terjadi di bawah pengaruh kondisi internal dan eksternal (yang disebut tekanan mutasi lingkungan). Keacakan seperti itu menyebabkan perubahan gen dan distribusi baru mereka dalam genom. Kelangsungan hidup lebih lanjut organisme dengan perubahan yang dihasilkan ditentukan oleh kemampuan beradaptasi untuk bertahan hidup, yang merupakan bagian dari seleksi alam. Untuk seseorang, misalnya, proses mutasi sering menjadi sumber berbagai penyakit keturunan, terkadang tidak sesuai dengan kehidupan.

Apa perbedaan antara mutasi gen, genomik, dan kromosom?

Mutasi pada kromosom, gen, dan genom sering dikaitkan satu sama lain. Mutasi disebut gen. terjadi di dalam gen, kromosom - di dalam kromosom. Mutasi yang mengubah jumlah kromosom disebut mutasi genom.

Perubahan-perubahan ini digabungkan menjadi konsep umum "kelainan kromosom", mereka memiliki klasifikasi umum yang membaginya menjadi aneuploidi dan poliploidi.

Secara total, sekitar seribu anomali kromosom dan genom diketahui sains, termasuk berbagai sindrom (sekitar 300 spesies). Ini adalah penyakit kromosom.(contoh mencolok adalah sindrom Down), dan patologi intrauterin yang menyebabkan keguguran, dan penyakit somatik.

Penyakit kromosom

Manifestasi mereka dibicarakan ketika penyakit bawaan yang ditentukan secara genetik terdeteksi, dimanifestasikan oleh malformasi bawaan. Penyakit seperti itu membuktikan perubahan paling luas yang telah terjadi pada DNA.

Kegagalan dapat terjadi pada setiap tahap, bahkan pada saat pembuahan, dengan fusi sel induk normal. Para ilmuwan belum dapat mempengaruhi mekanisme ini dan mencegahnya. Pertanyaan ini belum sepenuhnya dipelajari.

Bagi manusia, mutasi kromosom lebih sering negatif, yang memanifestasikan dirinya dalam terjadinya keguguran, lahir mati, manifestasi kelainan bentuk dan penyimpangan dalam kecerdasan, munculnya tumor yang ditentukan secara genetik. Semua penyakit seperti itu kondisional dibagi menjadi 2 kelompok:

Bisakah kelainan kromosom disembuhkan atau dicegah?

Di masa depan, sains menetapkan tugas belajar untuk mengganggu struktur sel dan mengubah DNA manusia jika perlu, tetapi pada saat ini hal itu tidak mungkin. Dengan demikian, tidak ada pengobatan untuk penyakit kromosom; hanya metode diagnosis perinatal (pemeriksaan prenatal terhadap janin) yang telah dikembangkan. Dengan menggunakan metode ini, dimungkinkan untuk mengidentifikasi sindrom Down dan Edwards, serta kelainan bawaan organ bayi yang belum lahir.

Berdasarkan pemeriksaan, dokter bersama orang tua memutuskan perpanjangan atau terminasi kehamilan saat ini. Jika patologi menunjukkan kemungkinan intervensi, janin dapat direhabilitasi bahkan pada tahap perkembangan intrauterin, termasuk operasi yang menghilangkan cacat.

Calon orang tua pada tahap perencanaan kehamilan dapat mengunjungi konsultasi genetik, yang ada di hampir setiap kota. Ini terutama diperlukan jika ada kerabat dalam keluarga salah satu atau keduanya dengan penyakit keturunan yang parah. Ahli genetika akan menyusun silsilah mereka dan merekomendasikan penelitian - satu set lengkap kromosom.

Dokter percaya bahwa analisis gen semacam itu diperlukan untuk setiap pasangan yang merencanakan penampilan bayi. Ini adalah metode murah, universal, dan cepat yang memungkinkan Anda menentukan keberadaan sebagian besar penyakit kromosom dari jenis apa pun. Orang tua masa depan yang perlu Anda lakukan hanyalah mendonorkan darah. Mereka yang sudah memiliki anak dengan penyakit genetik dalam keluarga harus melakukan ini tanpa gagal sebelum hamil kembali.

Variabilitas mutasi terjadi jika terjadi mutasi - perubahan genotipe yang terus-menerus (yaitu molekul DNA), yang dapat memengaruhi seluruh kromosom, bagiannya, atau gen individu.

Mutasi dapat bermanfaat, berbahaya, atau netral. Menurut klasifikasi modern, mutasi biasanya dibagi menjadi kelompok-kelompok berikut.

1. Mutasi genom berhubungan dengan perubahan jumlah kromosom. Yang menarik adalah POLIPLIODI - peningkatan berganda dalam jumlah kromosom, mis. bukannya set kromosom 2n, set 3n,4n,5n atau lebih muncul. Terjadinya poliploidi dikaitkan dengan pelanggaran mekanisme pembelahan sel. Secara khusus, nondisjungsi kromosom homolog selama pembelahan pertama meiosis menyebabkan munculnya gamet dengan set kromosom 2n.

Poliploidi tersebar luas pada tumbuhan dan lebih jarang pada hewan (cacing gelang, ulat sutra, beberapa amfibi). Organisme poliploid, sebagai suatu peraturan, dicirikan oleh ukuran yang lebih besar, peningkatan sintesis zat organik, yang membuatnya sangat berharga untuk pekerjaan pemuliaan.

Perubahan jumlah kromosom yang terkait dengan penambahan atau hilangnya kromosom individu disebut aneuploidi. Mutasi aneuploidi dapat ditulis sebagai 2n-1, 2n+1, 2n-2, dst. Aneuploidi adalah karakteristik dari semua hewan dan tumbuhan. Pada manusia, sejumlah penyakit berhubungan dengan aneuploidi. Misalnya, penyakit Down dikaitkan dengan adanya kromosom ekstra pada pasangan ke-21.

2. Mutasi kromosom - ini adalah penataan ulang kromosom, perubahan strukturnya. Bagian kromosom yang terpisah dapat hilang, berlipat ganda, mengubah posisinya.

Secara skematis, ini dapat ditunjukkan sebagai berikut:

Urutan gen normal ABCDE

duplikasi ABCDE dari segmen kromosom

ABDE kehilangan satu bagian

Putaran ABEDC 180 derajat

Pertukaran wilayah ABCFG dengan kromosom non-homolog

Seperti mutasi genom, mutasi kromosom memainkan peran besar dalam proses evolusi.

3. Mutasi gen terkait dengan perubahan komposisi atau urutan nukleotida DNA dalam gen. Mutasi gen adalah yang paling penting dari semua kategori mutasi.

Sintesis protein didasarkan pada korespondensi antara susunan nukleotida dalam gen dan urutan asam amino dalam molekul protein. Terjadinya mutasi gen (perubahan komposisi dan urutan nukleotida) mengubah komposisi protein enzim yang sesuai dan, sebagai akibatnya, menyebabkan perubahan fenotipik. Mutasi dapat mempengaruhi semua ciri morfologi, fisiologi dan biokimia organisme. Banyak penyakit keturunan manusia juga disebabkan oleh mutasi gen.

Mutasi dalam kondisi alami jarang terjadi - satu mutasi gen tertentu per 1000-100000 sel. Tetapi proses mutasi berlangsung terus-menerus, terjadi akumulasi mutasi yang konstan pada genotipe. Dan jika kita memperhitungkan bahwa jumlah gen dalam tubuh besar, maka kita dapat mengatakan bahwa dalam genotipe semua organisme hidup ada sejumlah besar mutasi gen.

Mutasi adalah faktor biologis terbesar yang menentukan variabilitas herediter yang sangat besar dari organisme, yang menyediakan bahan untuk evolusi.

Penyebab mutasi dapat berupa gangguan alami pada metabolisme sel (mutasi spontan) dan aksi berbagai faktor lingkungan (mutasi yang diinduksi). Faktor penyebab mutasi disebut mutagen. Mutagen dapat menjadi faktor fisik - radiasi, suhu .... Mutagen biologis termasuk virus yang mampu mentransfer gen antara organisme tidak hanya dekat, tetapi kelompok sistematis jauh.

Aktivitas ekonomi manusia telah membawa sejumlah besar mutagen ke dalam biosfer.

Sebagian besar mutasi tidak menguntungkan bagi kehidupan individu, tetapi terkadang mutasi terjadi yang mungkin menarik bagi para ilmuwan pemuliaan. Saat ini, metode mutagenesis terarah-situs telah dikembangkan.

1. Menurut sifat perubahan fenotipe, mutasi dapat bersifat biokimia, fisiologis, anatomis, dan morfologis.

2. Menurut tingkat adaptasinya, mutasi dibagi menjadi menguntungkan dan merugikan. Berbahaya - bisa mematikan dan menyebabkan kematian organisme bahkan dalam perkembangan embrio.

Lebih sering, mutasi berbahaya, karena sifat biasanya merupakan hasil seleksi dan adaptasi organisme terhadap lingkungannya. Mutasi selalu mengubah adaptasi. Tingkat kegunaan atau ketidakgunaannya ditentukan oleh waktu. Jika mutasi memungkinkan organisme untuk beradaptasi lebih baik, memberikan kesempatan baru untuk bertahan hidup, maka itu "diambil" oleh seleksi dan tetap dalam populasi.

3. Mutasi bersifat langsung dan terbalik. Yang terakhir jauh lebih jarang. Biasanya, mutasi langsung dikaitkan dengan cacat fungsi gen. Probabilitas mutasi sekunder dalam arah yang berlawanan pada titik yang sama sangat kecil, gen lain bermutasi lebih sering.

Mutasi lebih sering resesif, karena yang dominan muncul segera dan mudah "ditolak" oleh seleksi.

4. Menurut sifat perubahan genotipe, mutasi dibagi menjadi gen, kromosom dan genomik.

Gen, atau titik, mutasi - perubahan nukleotida dalam satu gen dalam molekul DNA, yang mengarah pada pembentukan gen abnormal, dan, akibatnya, struktur protein abnormal dan pengembangan sifat abnormal. Mutasi gen adalah hasil dari "kesalahan" dalam replikasi DNA.

Akibat dari mutasi gen pada manusia adalah penyakit seperti anemia sel sabit, fenilketonuria, buta warna, hemofilia. Sebagai hasil dari mutasi gen, alel gen baru muncul, yang penting untuk proses evolusi.

Mutasi kromosom - perubahan struktur kromosom, penataan ulang kromosom. Jenis utama mutasi kromosom dapat dibedakan:

a) penghapusan - hilangnya segmen kromosom;

b) translokasi - pemindahan sebagian kromosom ke kromosom non-homolog lainnya, sebagai akibatnya - perubahan kelompok pertalian gen;

c) inversi - rotasi segmen kromosom sebesar 180 °;

d) duplikasi - penggandaan gen di wilayah tertentu dari kromosom.

Mutasi kromosom menyebabkan perubahan fungsi gen dan penting dalam evolusi suatu spesies.

Mutasi genom - perubahan jumlah kromosom dalam sel, munculnya kelebihan atau kehilangan kromosom akibat pelanggaran meiosis. Peningkatan berganda dalam jumlah kromosom disebut poliploidi (3n, 4/r, dll.). Jenis mutasi ini umum terjadi pada tumbuhan. Banyak tanaman budidaya adalah poliploid dalam kaitannya dengan nenek moyang liar mereka. Peningkatan kromosom satu atau dua pada hewan menyebabkan anomali dalam perkembangan atau kematian organisme. Contoh: Down syndrome pada manusia - trisomi untuk pasangan ke-21, total ada 47 kromosom dalam satu sel. Mutasi dapat diperoleh secara artifisial dengan bantuan radiasi, sinar-X, ultraviolet, bahan kimia, dan paparan termal.

Hukum deret homologis N.I. Vavilov. Ahli biologi Rusia N.I. Vavilov menetapkan sifat terjadinya mutasi pada spesies yang berkerabat dekat: "Genera dan spesies yang dekat secara genetik dicirikan oleh rangkaian variabilitas herediter yang serupa dengan keteraturan sedemikian rupa sehingga, dengan mengetahui jumlah bentuk dalam satu spesies, seseorang dapat memperkirakan kehadirannya. bentuk paralel dalam spesies dan genera lain."

Penemuan hukum memudahkan pencarian penyimpangan turun temurun. Mengetahui variabilitas dan mutasi pada satu spesies, seseorang dapat memperkirakan kemungkinan kemunculannya pada spesies terkait, yang penting dalam pemuliaan.



Brosur ini memberikan informasi tentang apa itu kelainan kromosom, bagaimana kelainan itu diturunkan, dan masalah apa yang bisa ditimbulkannya. Buklet ini tidak dapat menggantikan percakapan Anda dengan dokter Anda, tetapi dapat membantu Anda mendiskusikan kekhawatiran Anda.

Untuk lebih memahami apa itu kelainan kromosom, akan sangat membantu untuk mengetahui terlebih dahulu apa itu gen dan kromosom.

Apa itu gen dan kromosom?

Tubuh kita terdiri dari jutaan sel. Sebagian besar sel mengandung satu set gen lengkap. Manusia memiliki ribuan gen. Gen dapat dibandingkan dengan instruksi yang digunakan untuk mengontrol pertumbuhan dan mengkoordinasikan kerja seluruh organisme. Gen bertanggung jawab atas banyak ciri tubuh kita, seperti warna mata, golongan darah, atau tinggi badan.

Gen terletak pada struktur seperti benang yang disebut kromosom. Biasanya, sebagian besar sel tubuh mengandung 46 kromosom. Kromosom diturunkan kepada kita dari orang tua kita - 23 dari ibu dan 23 dari ayah, jadi kita sering terlihat seperti orang tua kita. Jadi kami memiliki dua set 23 kromosom, atau 23 pasang kromosom. Karena gen terletak pada kromosom, kita mewarisi dua salinan dari setiap gen, satu salinan dari setiap orang tua. Kromosom (karenanya gen) terdiri dari senyawa kimia yang disebut DNA.

Gambar 1: Gen, kromosom dan DNA

Kromosom (lihat Gambar 2), bernomor 1 sampai 22, adalah sama pada pria dan wanita. Kromosom seperti itu disebut autosom. Kromosom dari pasangan ke-23 berbeda pada wanita dan pria, dan mereka disebut kromosom seks. Ada 2 varian kromosom seks: kromosom X dan kromosom Y. Biasanya, wanita memiliki dua kromosom X (XX), salah satunya diturunkan dari ibu, yang lain dari ayah. Biasanya, laki-laki memiliki satu kromosom X dan satu kromosom Y (XY), dengan kromosom X diwariskan dari ibu dan kromosom Y dari ayah. Jadi, pada Gambar 2, kromosom laki-laki ditampilkan, karena pasangan terakhir, ke-23, diwakili oleh kombinasi XY.

Gambar 2: 23 pasang kromosom yang didistribusikan berdasarkan ukuran; kromosom nomor 1 adalah yang terbesar. Dua kromosom terakhir adalah kromosom seks.

Perubahan kromosom

Set kromosom yang benar sangat penting untuk perkembangan manusia normal. Ini disebabkan oleh fakta bahwa gen yang memberikan "instruksi untuk bertindak" ke sel-sel tubuh kita terletak di kromosom. Setiap perubahan dalam jumlah, ukuran, atau struktur kromosom kita dapat berarti perubahan jumlah atau urutan informasi genetik. Perubahan tersebut dapat menyebabkan kesulitan belajar, keterlambatan perkembangan, dan masalah kesehatan lainnya pada anak.

Perubahan kromosom dapat diwariskan dari orang tua. Paling sering, perubahan kromosom terjadi pada tahap pembentukan sel telur atau sperma, atau selama pembuahan (mutasi yang baru terjadi, atau mutasi de novo). Perubahan ini tidak dapat dikendalikan.

Ada dua jenis utama perubahan kromosom. Perubahan jumlah kromosom. Dengan perubahan seperti itu, ada peningkatan atau penurunan jumlah salinan kromosom apa pun. Perubahan struktur kromosom. Dengan perubahan seperti itu, materi kromosom apa pun rusak, atau urutan gen berubah. Mungkin munculnya tambahan atau hilangnya sebagian dari materi kromosom asli.

Dalam brosur ini, kita akan melihat delesi, duplikasi, penyisipan, inversi, dan cincin kromosom. Jika Anda tertarik dengan informasi tentang translokasi kromosom, silakan merujuk ke brosur "Translokasi Kromosom".

Perubahan jumlah kromosom.

Normalnya, setiap sel manusia mengandung 46 kromosom. Namun, terkadang bayi lahir dengan kromosom yang lebih banyak atau lebih sedikit. Dalam hal ini, tampaknya ada kelebihan atau kekurangan jumlah gen yang diperlukan untuk mengatur pertumbuhan dan perkembangan organisme.

Salah satu contoh paling umum dari kelainan genetik yang disebabkan oleh kelebihan jumlah kromosom adalah sindrom Down. Dalam sel orang dengan penyakit ini, ada 47 kromosom, bukan 46 seperti biasanya, karena ada tiga salinan dari kromosom ke-21, bukan dua. Contoh penyakit lain yang disebabkan oleh kelebihan jumlah kromosom adalah sindrom Edwards dan Patau.

Gambar 3: Kromosom seorang gadis (pasangan terakhir dari kromosom XX) dengan sindrom Down. Tiga salinan kromosom 21 terlihat, bukan dua.

Perubahan struktur kromosom.

Perubahan struktur kromosom terjadi ketika materi kromosom tertentu rusak atau urutan gen berubah. Perubahan struktural juga mencakup kelebihan atau kehilangan bagian dari materi kromosom. Hal ini dapat terjadi dalam beberapa cara, yang dijelaskan di bawah ini.

Perubahan struktur kromosom bisa sangat kecil, dan mungkin sulit bagi spesialis di laboratorium untuk mendeteksinya. Namun, bahkan jika perubahan struktural ditemukan, seringkali sulit untuk memprediksi efek dari perubahan ini pada kesehatan anak tertentu. Hal ini dapat membuat frustasi bagi orang tua yang menginginkan informasi lengkap tentang masa depan anak mereka.

Translokasi

Jika Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang translokasi, silakan merujuk ke Brosur Translokasi Kromosom.

penghapusan

Istilah "penghapusan kromosom" berarti bahwa bagian dari kromosom hilang atau memendek. Penghapusan dapat terjadi pada setiap kromosom dan di seluruh bagian kromosom. Penghapusan dapat dari berbagai ukuran. Jika materi (gen) yang hilang selama penghapusan mengandung informasi penting bagi tubuh, maka anak dapat mengalami kesulitan belajar, keterlambatan perkembangan dan masalah kesehatan lainnya. Tingkat keparahan manifestasi ini tergantung pada ukuran bagian yang hilang dan lokalisasi di dalam kromosom. Contoh penyakit semacam itu adalah sindrom Joubert.

Duplikasi

Istilah "duplikasi kromosom" berarti bahwa bagian dari kromosom digandakan, dan karena itu, terjadi kelebihan informasi genetik. Kelebihan materi kromosom ini berarti bahwa tubuh menerima terlalu banyak "instruksi" dan ini dapat menyebabkan kesulitan belajar, keterlambatan perkembangan dan masalah kesehatan lainnya pada bayi. Contoh penyakit yang disebabkan oleh duplikasi sebagian materi kromosom adalah neuropati sensorik motorik tipe IA.

Sisipan

Penyisipan kromosom (insert) berarti bahwa bagian dari materi kromosom itu “tidak pada tempatnya” pada kromosom yang sama atau pada kromosom lain. Jika jumlah total materi kromosom tidak berubah, maka orang seperti itu biasanya sehat. Namun, jika gerakan seperti itu menyebabkan perubahan jumlah materi kromosom, maka orang tersebut dapat mengalami kesulitan belajar, keterlambatan perkembangan, dan masalah kesehatan lainnya pada anak.

Kromosom cincin

Istilah "kromosom cincin" berarti bahwa ujung-ujung kromosom terhubung, dan kromosom telah memperoleh bentuk cincin (biasanya, kromosom manusia memiliki struktur linier). Ini biasanya terjadi ketika kedua ujung kromosom yang sama memendek. Ujung kromosom yang tersisa menjadi "lengket" dan bergabung membentuk "cincin". Konsekuensi dari pembentukan kromosom cincin untuk suatu organisme tergantung pada ukuran delesi di ujung kromosom.

Inversi

Inversi kromosom berarti perubahan pada kromosom di mana bagian dari kromosom dibuka, dan gen di wilayah ini dalam urutan terbalik. Dalam kebanyakan kasus, pembawa inversi itu sehat.

Jika orang tua memiliki pengaturan ulang kromosom yang tidak biasa, bagaimana hal ini dapat mempengaruhi anak?

Ada beberapa kemungkinan hasil dari setiap kehamilan:

• Seorang anak bisa mendapatkan satu set kromosom yang benar-benar normal.
• Seorang anak dapat mewarisi penataan ulang kromosom yang sama dengan yang dimiliki orang tua.
• Anak mungkin mengalami kesulitan belajar, keterlambatan perkembangan, atau masalah kesehatan lainnya.
• Aborsi spontan dimungkinkan.

Dengan demikian, anak-anak yang sehat dapat dilahirkan dari pembawa pengaturan ulang kromosom, dan dalam banyak kasus inilah yang terjadi. Karena setiap penataan ulang adalah unik, situasi spesifik Anda harus didiskusikan dengan ahli genetika. Sering terjadi bahwa seorang anak dilahirkan dengan penataan ulang kromosom, meskipun faktanya set kromosom orang tuanya normal. Penataan ulang semacam itu disebut baru muncul, atau muncul "de novo" (dari kata Latin). Dalam kasus ini, risiko kelahiran kembali anak dengan pengaturan ulang kromosom pada orang tua yang sama sangat kecil.

Diagnosis penataan ulang kromosom

Dimungkinkan untuk melakukan analisis genetik untuk mengidentifikasi pembawa penataan ulang kromosom. Sampel darah diambil untuk analisis, dan sel darah diperiksa di laboratorium khusus untuk mendeteksi penataan ulang kromosom. Analisis ini disebut kariotipe. Dimungkinkan juga untuk melakukan tes selama kehamilan untuk mengevaluasi kromosom janin. Analisis semacam itu disebut diagnosis prenatal, dan masalah ini harus didiskusikan dengan ahli genetika. Untuk informasi lebih lanjut tentang hal ini, lihat brosur Biopsi dan Amniosentesis Chorionic Villus.

Bagaimana hal itu memengaruhi anggota keluarga lainnya

Jika ada anggota keluarga yang memiliki pengaturan ulang kromosom, Anda mungkin ingin mendiskusikan masalah ini dengan anggota keluarga lainnya. Ini akan memungkinkan kerabat lain, jika diinginkan, untuk menjalani pemeriksaan (analisis kromosom dalam sel darah) untuk menentukan pembawa dari penataan ulang kromosom. Ini mungkin sangat penting bagi kerabat yang sudah memiliki anak atau sedang merencanakan kehamilan. Jika mereka bukan pembawa penataan ulang kromosom, mereka tidak dapat meneruskannya kepada anak-anak mereka. Jika mereka adalah pembawa, mereka mungkin diminta untuk diskrining selama kehamilan untuk menganalisis kromosom janin.

Beberapa orang merasa sulit untuk mendiskusikan masalah penataan ulang kromosom dengan anggota keluarga. Mereka mungkin takut mengganggu anggota keluarga. Di beberapa keluarga, orang mengalami kesulitan dalam komunikasi karena hal ini dan kehilangan saling pengertian dengan kerabat. Ahli genetika biasanya berpengalaman dalam menghadapi situasi keluarga seperti itu dan dapat membantu Anda mendiskusikan masalahnya dengan anggota keluarga lainnya.

Yang penting diingat

• Penataan ulang kromosom dapat diwariskan dari orang tua atau terjadi selama pembuahan.
• Perestroika tidak dapat diperbaiki - itu tetap seumur hidup.
• Restrukturisasi tidak menular, misalnya pembawanya bisa menjadi donor darah.
• Orang sering merasa bersalah tentang fakta bahwa keluarga mereka memiliki masalah seperti penataan ulang kromosom. Penting untuk diingat bahwa ini bukan kesalahan siapa pun atau konsekuensi dari tindakan siapa pun.
• Sebagian besar pembawa pengaturan ulang seimbang dapat memiliki anak yang sehat.

Menunggu kelahiran seorang anak adalah waktu yang paling indah bagi orang tua, tetapi juga yang paling menakutkan. Banyak yang khawatir bahwa bayi itu mungkin lahir dengan semacam cacat, cacat fisik atau mental.

Ilmu tidak tinggal diam, adalah mungkin untuk memeriksa bayi untuk kelainan perkembangan dalam waktu singkat dalam kehamilan. Hampir semua tes ini dapat menunjukkan apakah semuanya baik-baik saja dengan anak.

Mengapa bisa terjadi bahwa anak-anak yang sama sekali berbeda dapat dilahirkan dari orang tua yang sama - anak yang sehat dan anak yang cacat? Itu ditentukan oleh gen. Dalam kelahiran bayi terbelakang atau anak cacat fisik, mutasi gen yang terkait dengan perubahan struktur DNA mempengaruhi. Mari kita bicarakan ini lebih detail. Pertimbangkan bagaimana ini terjadi, apa itu mutasi gen, dan penyebabnya.

Apa itu mutasi?

Mutasi adalah perubahan fisiologis dan biologis sel dalam struktur DNA. Alasannya mungkin radiasi (selama kehamilan, sinar-X tidak boleh diambil, untuk cedera dan patah tulang), sinar ultraviolet (terpapar sinar matahari dalam waktu lama selama kehamilan atau berada di ruangan dengan lampu ultraviolet menyala). Juga, mutasi semacam itu dapat diwariskan dari nenek moyang. Semuanya dibagi menjadi beberapa jenis.

Mutasi gen dengan perubahan struktur kromosom atau jumlahnya

Ini adalah mutasi di mana struktur dan jumlah kromosom berubah. Daerah kromosom dapat rontok atau berlipat ganda, pindah ke zona non-homolog, berubah seratus delapan puluh derajat dari norma.

Alasan munculnya mutasi semacam itu adalah pelanggaran crossover.

Mutasi gen dikaitkan dengan perubahan struktur kromosom atau jumlahnya, mereka adalah penyebab gangguan dan penyakit serius pada bayi. Penyakit seperti itu tidak dapat disembuhkan.

Jenis-jenis mutasi kromosom

Secara total, dua jenis mutasi kromosom dasar dibedakan: numerik dan struktural. Aneuploidies adalah jenis menurut jumlah kromosom, yaitu ketika mutasi gen dikaitkan dengan perubahan jumlah kromosom. Ini adalah munculnya tambahan atau beberapa dari yang terakhir, hilangnya salah satu dari mereka.

Mutasi gen dikaitkan dengan perubahan struktur ketika kromosom putus dan kemudian bersatu kembali, mengganggu konfigurasi normal.

Jenis kromosom numerik

Menurut jumlah kromosom, mutasi dibagi menjadi aneuploidi, yaitu spesies. Pertimbangkan yang utama, cari tahu perbedaannya.

• trisomi

Trisomi adalah terjadinya kromosom ekstra dalam kariotipe. Kejadian yang paling umum adalah munculnya kromosom kedua puluh satu. Ini menjadi penyebab sindrom Down, atau, sebagaimana penyakit ini juga disebut, trisomi kromosom kedua puluh satu.

Sindrom Patau terdeteksi pada ketiga belas, dan pada kromosom kedelapan belas mereka didiagnosis.Ini semua adalah trisomi autosomal. Trisomi lain tidak dapat hidup, mereka mati di dalam rahim dan hilang dalam aborsi spontan. Orang-orang yang memiliki kromosom seks tambahan (X, Y) layak. Manifestasi klinis dari mutasi tersebut sangat kecil.

Mutasi gen yang terkait dengan perubahan jumlah terjadi karena alasan tertentu. Trisomi paling sering terjadi selama divergensi dalam anafase (meiosis 1). Hasil dari perbedaan ini adalah bahwa kedua kromosom hanya jatuh ke dalam salah satu dari dua sel anak, yang kedua tetap kosong.

Lebih jarang, nondisjunction kromosom dapat terjadi. Fenomena ini disebut pelanggaran divergensi kromatid bersaudara. Terjadi pada meiosis 2. Hal ini persis terjadi ketika dua kromosom yang benar-benar identik bersarang dalam satu gamet, menyebabkan zigot trisomik. Nondisjunction terjadi pada tahap awal proses pembelahan sel telur yang telah dibuahi. Dengan demikian, klon sel mutan muncul, yang dapat menutupi sebagian besar atau lebih kecil dari jaringan. Kadang-kadang memanifestasikan dirinya secara klinis.

Banyak yang mengaitkan kromosom kedua puluh satu dengan usia wanita hamil, tetapi faktor ini belum dipastikan secara pasti. Alasan mengapa kromosom tidak terpisah masih belum diketahui.

• monosomi

Monosomi adalah tidak adanya autosom. Jika ini terjadi, maka pada kebanyakan kasus janin tidak dapat digendong, kelahiran prematur terjadi pada tahap awal. Pengecualian adalah monosomi karena kromosom kedua puluh satu. Alasan mengapa monosomi terjadi bisa karena nondisjungsi kromosom dan hilangnya kromosom selama perjalanannya dalam anafase ke sel.

Untuk kromosom seks, monosomi mengarah pada pembentukan janin dengan kariotipe XO. Manifestasi klinis dari kariotipe semacam itu adalah sindrom Turner. Dalam delapan puluh persen dari seratus kasus, munculnya monosomi pada kromosom X disebabkan oleh pelanggaran meiosis ayah dari anak tersebut. Hal ini disebabkan oleh nondisjungsi kromosom X dan Y. Pada dasarnya, janin dengan kariotipe XO meninggal di dalam rahim.

Menurut kromosom seks, trisomi dibagi menjadi tiga jenis: 47 XXY, 47 XXX, 47 XYY. adalah trisomi 47XXY. Dengan kariotipe seperti itu, peluang mengandung anak dibagi lima puluh hingga lima puluh. Penyebab sindrom ini mungkin nondisjungsi kromosom X atau nondisjungsi X dan Y spermatogenesis. Kariotipe kedua dan ketiga dapat terjadi hanya pada satu dari seribu wanita hamil, mereka praktis tidak memanifestasikan dirinya dan dalam banyak kasus ditemukan oleh spesialis secara tidak sengaja.

• poliploidi

Ini adalah mutasi gen yang terkait dengan perubahan set kromosom haploid. Set ini dapat tiga kali lipat atau empat kali lipat. Triploidi paling sering didiagnosis hanya ketika aborsi spontan telah terjadi. Ada beberapa kasus ketika sang ibu berhasil melahirkan bayi seperti itu, tetapi semuanya meninggal bahkan sebelum mencapai usia satu bulan. Mekanisme mutasi gen dalam kasus triplodia ditentukan oleh divergensi lengkap dan non-divergensi dari semua set kromosom baik sel germinal wanita atau pria. Juga, pembuahan ganda dari satu telur dapat berfungsi sebagai mekanisme. Dalam hal ini, plasenta mengalami degenerasi. Kelahiran kembali seperti itu disebut skid kistik. Sebagai aturan, perubahan seperti itu mengarah pada perkembangan gangguan mental dan fisiologis pada bayi, penghentian kehamilan.

Mutasi gen apa yang terkait dengan perubahan struktur kromosom?

Perubahan struktur kromosom merupakan akibat dari pecahnya (destruksi) kromosom. Akibatnya, kromosom-kromosom ini terhubung, melanggar penampilan sebelumnya. Modifikasi ini bisa tidak seimbang dan seimbang. Seimbang tidak memiliki kelebihan atau kekurangan materi, sehingga tidak muncul. Mereka dapat muncul hanya jika ada gen yang secara fungsional penting di lokasi penghancuran kromosom. Satu set yang seimbang mungkin memiliki gamet yang tidak seimbang. Akibatnya, pembuahan sel telur dengan gamet semacam itu dapat menyebabkan munculnya janin dengan set kromosom yang tidak seimbang. Dengan set seperti itu, janin mengembangkan sejumlah malformasi, jenis patologi yang parah muncul.

Jenis-jenis modifikasi struktural

Mutasi gen terjadi pada tingkat pembentukan gamet. Tidak mungkin untuk mencegah proses ini, sama seperti tidak mungkin untuk mengetahui dengan pasti bahwa itu bisa terjadi. Ada beberapa jenis modifikasi struktural.

• penghapusan

Perubahan ini dikaitkan dengan hilangnya sebagian kromosom. Setelah pemutusan seperti itu, kromosom menjadi lebih pendek, dan bagiannya yang robek hilang selama pembelahan sel lebih lanjut. Penghapusan interstisial adalah kasus ketika satu kromosom rusak di beberapa tempat sekaligus. Kromosom seperti itu biasanya membuat janin yang tidak dapat hidup. Tetapi ada juga kasus ketika bayi selamat, tetapi karena seperangkat kromosom seperti itu, mereka menderita sindrom Wolf-Hirshhorn, "tangisan kucing".

• duplikasi

Mutasi gen ini terjadi pada tingkat organisasi bagian DNA ganda. Pada dasarnya, duplikasi tidak dapat menyebabkan patologi seperti itu yang menyebabkan penghapusan.

• translokasi

Translokasi terjadi karena perpindahan materi genetik dari satu kromosom ke kromosom lainnya. Jika pemutusan terjadi secara bersamaan pada beberapa kromosom dan mereka bertukar segmen, maka ini menyebabkan translokasi resiprokal. Kariotipe dari translokasi semacam itu hanya memiliki empat puluh enam kromosom. Translokasi itu sendiri terdeteksi hanya dengan analisis rinci dan studi kromosom.

Mengubah urutan nukleotida

Mutasi gen dikaitkan dengan perubahan urutan nukleotida, ketika diekspresikan dalam modifikasi struktur bagian DNA tertentu. Menurut konsekuensinya, mutasi semacam itu dibagi menjadi dua jenis - tanpa bingkai dan dengan pergeseran. Untuk mengetahui secara pasti penyebab perubahan pada bagian DNA, Anda perlu mempertimbangkan setiap jenis secara terpisah.

Mutasi tanpa frameshift

Mutasi gen ini berhubungan dengan perubahan dan penggantian pasangan nukleotida dalam struktur DNA. Dengan substitusi seperti itu, panjang DNA tidak hilang, tetapi asam amino dapat hilang dan diganti. Ada kemungkinan bahwa struktur protein akan dipertahankan, ini akan berfungsi Mari kita pertimbangkan secara rinci kedua varian pengembangan: dengan dan tanpa penggantian asam amino.

Mutasi substitusi asam amino

Perubahan residu asam amino pada polipeptida disebut mutasi missense. Ada empat rantai dalam molekul hemoglobin manusia - dua "a" (terletak pada kromosom keenam belas) dan dua "b" (pengkodean pada kromosom kesebelas). Jika "b" - rantainya normal, dan mengandung seratus empat puluh enam residu asam amino, dan yang keenam adalah glutamin, maka hemoglobin akan normal. Dalam hal ini, asam glutamat harus dikodekan oleh triplet GAA. Jika, karena mutasi, GAA digantikan oleh GTA, maka alih-alih asam glutamat, valin dibentuk dalam molekul hemoglobin. Jadi, alih-alih hemoglobin HbA normal, hemoglobin HbS lain akan muncul. Dengan demikian, penggantian satu asam amino dan satu nukleotida akan menyebabkan penyakit serius yang serius - anemia sel sabit.

Penyakit ini dimanifestasikan oleh fakta bahwa sel darah merah menjadi berbentuk seperti sabit. Dalam bentuk ini, mereka tidak dapat memberikan oksigen secara normal. Jika pada tingkat sel homozigot memiliki rumus HbS/HbS, maka hal ini menyebabkan kematian anak pada usia dini. Jika rumusnya adalah HbA/HbS, maka eritrosit memiliki bentuk perubahan yang lemah. Perubahan kecil seperti itu memiliki kualitas yang bermanfaat - daya tahan tubuh terhadap malaria. Di negara-negara di mana ada bahaya tertular malaria sama seperti di Siberia dengan pilek, perubahan ini memiliki kualitas yang menguntungkan.

Mutasi tanpa substitusi asam amino

Substitusi nukleotida tanpa pertukaran asam amino disebut mutasi Seimsense. Jika GAA digantikan oleh GAG di daerah DNA yang mengkode rantai “b”, maka karena kelebihannya, penggantian asam glutamat tidak dapat terjadi. Struktur rantai tidak akan berubah, tidak akan ada modifikasi pada eritrosit.

Mutasi Pergeseran Bingkai

Mutasi gen tersebut dikaitkan dengan perubahan panjang DNA. Panjangnya bisa menjadi lebih pendek atau lebih panjang, tergantung pada kehilangan atau perolehan pasangan nukleotida. Dengan demikian, seluruh struktur protein akan berubah total.

Penekanan intragenous dapat terjadi. Fenomena ini terjadi ketika ada ruang untuk dua mutasi untuk membatalkan satu sama lain. Ini adalah saat ketika pasangan nukleotida ditambahkan setelah salah satu hilang, dan sebaliknya.

Mutasi Omong kosong

Ini adalah kelompok mutasi khusus. Ini jarang terjadi, dalam kasusnya, munculnya kodon stop. Ini dapat terjadi baik dengan hilangnya pasangan nukleotida maupun dengan penambahannya. Ketika kodon stop muncul, sintesis polipeptida berhenti sepenuhnya. Ini dapat membuat alel nol. Tidak ada protein yang cocok dengan ini.

Ada yang namanya supresi intergenik. Ini adalah fenomena ketika mutasi beberapa gen menekan mutasi pada yang lain.

Apakah ada perubahan selama kehamilan?

Mutasi gen yang terkait dengan perubahan jumlah kromosom dalam banyak kasus dapat diidentifikasi. Untuk mengetahui apakah janin mengalami malformasi dan patologi, skrining ditentukan pada minggu-minggu pertama kehamilan (dari sepuluh hingga tiga belas minggu). Ini adalah serangkaian pemeriksaan sederhana: pengambilan sampel darah dari jari dan vena, ultrasound. Pada USG, janin diperiksa sesuai dengan parameter semua anggota badan, hidung dan kepala. Parameter ini, dengan ketidakpatuhan yang kuat terhadap norma, menunjukkan bahwa bayi memiliki cacat perkembangan. Diagnosis ini dikonfirmasi atau disangkal berdasarkan hasil tes darah.

Juga di bawah pengawasan ketat dokter adalah calon ibu, yang bayinya mungkin mengalami mutasi pada tingkat gen, yang diwariskan. Artinya, ini adalah wanita yang kerabatnya memiliki kasus kelahiran anak dengan cacat mental atau fisik, sindrom Down yang diidentifikasi, Patau dan penyakit genetik lainnya.