5.2. Chromosomal mutations

Ang mga chromosomal mutations ay nahahati sa dalawang kategorya: 1) mutations na nauugnay sa mga pagbabago sa bilang ng mga chromosome sa karyotype (kung minsan ay tinatawag din silang mga numerical aberrations o genomic mutations); 2) mutations na binubuo ng mga pagbabago sa istraktura ng mga indibidwal na chromosome (structural aberrations).

Mga pagbabago sa bilang ng mga chromosome. Maaari silang ipahayag bilang karagdagan sa paunang diploid set ng mga chromosome (2n) ng isa o higit pang mga haploid set (n), na humahantong sa paglitaw ng polyploidy (triploidy, 3n, tetraploidy, 4n, atbp.). Posible rin na magdagdag o mawala ang isa o higit pang mga chromosome, na nagreresulta sa aneuploidy (heteroploidy). Kung ang aneuploidy ay nauugnay sa pagkawala ng isang chromosome (formula 2n-1), kung gayon kaugalian na magsalita ng monosomy; ang pagkawala ng isang pares ng homologous chromosome (2n-2) ay humahantong sa nullisomy; kapag ang isang chromosome (2n + 1) ay idinagdag sa diploid set, nangyayari ang trisomy. Sa mga kaso kung saan mayroong pagtaas sa set ng dalawa o higit pang mga chromosome (ngunit mas mababa kaysa sa haploid number), ang terminong "polysemy" ay ginagamit.

Ang polyploidy ay karaniwan sa ilang grupo ng halaman. Ang pagkuha ng polyploid varieties ng mga nilinang halaman ay isang mahalagang gawain ng pagsasanay sa pag-aanak, dahil sa pagtaas ng ploidy, ang halaga ng ekonomiya ng naturang mga halaman ay tumataas (mga dahon, tangkay, buto, prutas ay nagiging mas malaki). Sa kabilang banda, ang polyploidy ay medyo bihira sa mga dioecious na hayop, dahil sa kasong ito ang balanse sa pagitan ng sex chromosomes at autosomes ay madalas na naaabala, na humahantong sa kawalan ng katabaan ng mga indibidwal o sa lethality (kamatayan ng organismo). Sa mga mammal at tao, ang mga nagresultang polyploid, bilang panuntunan, ay namamatay sa mga unang yugto ng ontogeny.

Ang aneuploidy ay sinusunod sa maraming mga species ng mga organismo, lalo na sa mga halaman. Ang mga trisomies ng ilang mga halamang pang-agrikultura ay mayroon ding tiyak na praktikal na halaga, habang ang mga monosomies at nullisomy ay kadalasang humahantong sa di-viability ng indibidwal. Ang mga aneuploidies ng tao ay ang sanhi ng malubhang chromosomal na patolohiya, na nagpapakita ng sarili sa mga malubhang karamdaman sa pag-unlad ng indibidwal, ang kanyang kapansanan, madalas na nagtatapos sa maagang pagkamatay ng organismo sa isa o ibang yugto ng ontogenesis (nakamamatay na kinalabasan). Ang mga sakit sa chromosomal ng tao ay isasaalang-alang nang mas detalyado sa subsection. 7.2.

Ang mga sanhi ng polyploidy at aneuploidy ay nauugnay sa mga paglabag sa divergence ng diploid complex ng mga chromosome (o chromosome ng mga indibidwal na pares) ng mga magulang na cell sa mga cell ng anak sa panahon ng meiosis o mitosis. Kaya, halimbawa, kung ang isang tao sa panahon ng oogenesis ay may nondisjunction ng isang pares ng mga autosome ng mother cell na may normal na karyotype (46, XX), pagkatapos ay ang pagbuo ng mga itlog na may mutant karyotypes 24 ,X at 22 X. Samakatuwid, kapag ang mga naturang itlog ay pinataba ng normal na spermatozoa (23,X o 23,X), maaaring lumitaw ang mga zygotes (mga indibidwal) na may trisomy. (47,XX alinman sa 47 ,XY) at may monosomy (45,XX o 45,XY) para sa kaukulang autosome. Sa fig. Ang Figure 5.1 ay nagpapakita ng isang pangkalahatang pamamaraan ng mga posibleng kaguluhan sa oogenesis sa yugto ng pagpaparami ng mga pangunahing diploid cells (sa panahon ng mitotic division ng oogonia) o sa panahon ng pagkahinog ng mga gametes (sa panahon ng dibisyon ng meiosis), na humahantong sa paglitaw ng triploid zygotes ( tingnan ang Fig. 3.4). Ang mga katulad na epekto ay makikita sa naaangkop na mga karamdaman ng spermatogenesis.

Kung ang mga karamdaman sa itaas ay nakakaapekto sa mitotically dividing cells sa mga unang yugto ng embryonic development (embryogenesis), pagkatapos ay ang mga indibidwal ay lilitaw na may mga palatandaan ng mosaicism (mosaic), i.e. pagkakaroon ng parehong normal (diploid) na mga selula at aneuploid (o polyploid) na mga selula.

Sa kasalukuyan, ang iba't ibang mga ahente ay kilala, halimbawa, mataas o mababang temperatura, ilang mga kemikal na tinatawag na "mitotic poisons" (colchicine, heteroauxin, acenaphthol, atbp.), Na nakakagambala sa normal na operasyon ng cell division apparatus sa mga halaman at hayop, na pumipigil sa

normal na pagkumpleto ng proseso ng chromosome segregation sa anaphase at telophase. Sa tulong ng mga naturang ahente, ang polyploid at aneuploid na mga cell ng iba't ibang mga eukaryotes ay nakuha sa ilalim ng mga eksperimentong kondisyon.

Mga pagbabago sa istruktura ng mga chromosome (mga aberasyon sa istruktura). Ang mga istrukturang aberration ay mga intrachromosomal o interchromosomal na muling pagsasaayos na nangyayari kapag nasira ang mga chromosome sa ilalim ng impluwensya ng mga mutagen sa kapaligiran o bilang resulta ng mga paglabag sa mekanismo ng pagtawid, na humahantong sa isang hindi tama (hindi pantay) genetic exchange sa pagitan ng mga homologous chromosome pagkatapos ng enzymatic na "pagputol" ng kanilang conjugating mga rehiyon.

Kasama sa mga muling pagsasaayos ng intrachromosomal ang mga pagtanggal (mga kakulangan), i.e. pagkawala ng mga indibidwal na seksyon ng mga chromosome, mga duplikasyon (mga duplikasyon) na nauugnay sa pagdodoble ng ilang mga seksyon, pati na rin ang mga pagbabaligtad at hindi katumbas na mga pagsasalin (transposisyon) na nagbabago sa pagkakasunud-sunod ng mga gene sa chromosome (sa pangkat ng linkage). Ang isang halimbawa ng mga interchromosomal rearrangements ay mga reciprocal translocations (Fig. 5.2).

Maaaring baguhin ng mga pagtanggal at pagdoble ang bilang ng mga indibidwal na gene sa genotype ng isang indibidwal, na humahantong sa kawalan ng balanse sa kanilang mga relasyon sa regulasyon at mga kaukulang phenotypic na pagpapakita. Ang malalaking pagtanggal ay kadalasang nakamamatay sa homozygous na estado, habang ang napakaliit na pagtanggal ay kadalasang hindi direktang sanhi ng homozygous na kamatayan.

Ang pagbabaligtad ay nangyayari bilang isang resulta ng isang kumpletong pagkalagot ng dalawang gilid ng rehiyon ng chromosome, na sinusundan ng isang 180° na pag-ikot ng rehiyong ito at ang muling pagsasama-sama ng mga sirang dulo. Depende sa kung ang centromere ay kasama o hindi kasama sa baligtad na rehiyon ng chromosome, ang mga inversion ay nahahati sa pericentric at paracentric (tingnan ang Fig. 5.2). Ang mga nagreresultang permutasyon sa lokasyon ng mga gene ng isang indibidwal na chromosome (mga muling pagsasaayos ng pangkat ng linkage) ay maaari ding sinamahan ng may kapansanan na pagpapahayag ng kaukulang mga gene.

Ang mga muling pagsasaayos na nagbabago sa pagkakasunud-sunod at (o) nilalaman ng gene loci sa mga pangkat ng linkage ay nagaganap din sa kaso ng mga pagsasalin. Ang pinakakaraniwan ay ang mga reciprocal na pagsasalin, kung saan mayroong magkaparehong pagpapalitan ng mga dating nasirang seksyon sa pagitan ng dalawang di-homologous na chromosome. Sa kaso ng non-reciprocal translocation, ang nasirang lugar ay gumagalaw (transposition) sa loob ng parehong chromosome o papunta sa chromosome ng isa pang pares, ngunit walang mutual (reciprocal) exchange (tingnan ang Fig. 5.2).

pagpapaliwanag sa mekanismo ng naturang mutasyon. Ang mga muling pagsasaayos na ito ay binubuo sa sentrik na pagsasanib ng dalawang di-homolog na kromosom sa isa o sa paghahati ng isang kromosom sa dalawa bilang resulta ng pagkasira nito sa rehiyon ng sentromere. Samakatuwid, ang gayong mga muling pagsasaayos ay maaaring humantong sa isang pagbabago sa bilang ng mga kromosom sa karyotype nang hindi naaapektuhan ang kabuuang halaga ng genetic na materyal sa cell. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga pagsasalin ng Robertsonian ay isa sa mga salik sa ebolusyon ng mga karyotype sa iba't ibang uri ng mga eukaryotic na organismo.

Gaya ng nabanggit kanina, bilang karagdagan sa mga error sa recombination system, ang mga structural aberration ay kadalasang sanhi ng mga chromosome break na nangyayari sa ilalim ng pagkilos ng ionizing radiation, ilang mga kemikal, mga virus, at iba pang mga ahente.

Ang mga resulta ng isang pang-eksperimentong pag-aaral ng mga kemikal na mutagens ay nagpapahiwatig na ang mga heterochromatin na rehiyon ng mga chromosome ay ang pinaka-sensitibo sa kanilang mga epekto (madalas na ang mga break ay nangyayari sa sentromere na rehiyon). Sa kaso ng ionizing radiation, ang regular na ito ay hindi sinusunod.

Mga pangunahing termino at konsepto: pagkaligaw; aneuploidy (heteroploidy); pagtanggal (kakulangan); pagdoble (duplication); mortalidad; "mitotic poisons"; monosomiya; non-reciprocal na pagsasalin; nullisomy; paracentric inversion; pericentric inversion; polyploidy; polysemy; reciprocal translocation; pagsasalin ng Robertsonian; transposisyon; trisomy; chromosomal mutation.

Chromosomal mutations (tinatawag ding rearrangements, aberrations) ay sanhi ng abnormal na paghahati ng cell at pagbabago ng istraktura ng chromosome mismo. Kadalasan ito ay nangyayari nang kusang at hindi mahuhulaan sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na kadahilanan. Pag-usapan natin ang mga uri ng chromosomal mutations sa mga gene at ang mga sanhi nito. Sasabihin namin sa iyo kung ano ang isang chromosomal mutation at kung ano ang mga kahihinatnan na lumitaw para sa katawan bilang isang resulta ng mga naturang pagbabago.

Chromosomal mutation- Ito ay isang kusang nagaganap na anomalya na may iisang chromosome o may partisipasyon ng ilan sa kanila. Ang mga pagbabagong naganap ay:

• sa loob ng isang kromosoma, ang mga ito ay tinatawag na intrachromosomal;
• interchromosomal, kapag ang mga indibidwal na chromosome ay nagpapalitan ng ilang mga fragment sa isa't isa.

Ano ang maaaring mangyari sa tagapagdala ng impormasyon sa unang kaso? Bilang isang resulta ng pagkawala ng isang chromosomal na rehiyon, ang isang paglabag sa embryogenesis ay nangyayari at iba't ibang mga anomalya ang lumitaw, na humahantong sa pag-unlad ng kaisipan ng bata o mga pisikal na deformidad (mga depekto sa puso, isang paglabag sa istraktura ng larynx at iba pang mga organo). Kung nangyari ang isang chromosome break, pagkatapos kung saan ang napunit na fragment ay itinayo sa lugar nito, ngunit naibalik na ng 180 ° - nagsasalita sila ng pagbabaligtad. Ang pagkakasunud-sunod ng mga gene ay nagbabago. Ang isa pang intrachromosomal mutation ay isang duplikasyon. Sa proseso nito, ang isang bahagi ng chromosome ay nadoble o ito ay nadoble nang maraming beses, na humahantong sa maraming mga malformations ng mental at pisikal na pag-unlad.

Kung ang dalawang chromosome ay nagpapalitan ng mga fragment, ang phenomenon ay tinatawag na "reciprocal translocation". Kung ang isang fragment ng isang chromosome ay ipinasok sa isa pa, ito ay tinatawag na "non-reciprocal translocation". Ang "Centric fusion" ay ang koneksyon ng isang pares ng chromosome sa rehiyon ng kanilang mga sentromere sa pagkawala ng mga kalapit na rehiyon. Na may isang mutation sa anyo ng isang transverse gap Ang mga katabing chromosome ay tinatawag na isochromosome. Ang ganitong mga pagbabago ay walang mga panlabas na pagpapakita sa ipinanganak na mga supling, ngunit ginagawa itong isang carrier ng mga abnormal na chromosome, na maaaring makaapekto sa paglitaw ng mga abnormalidad sa mga susunod na henerasyon. Ang lahat ng uri ng chromosomal mutation ay naayos sa mga gene at namamana.

Mga Pangunahing Sanhi ng Chromosome Mutation

Mga Eksaktong Sanhi ng Chromosomal Mutation hindi matukoy sa anumang partikular na kaso. Sa pangkalahatan, ang DNA mutations ay isang tool ng natural selection at isang sine qua non ng ebolusyon. Maaari silang magkaroon ng positibong neutral o negatibong halaga at minana. Ang lahat ng mutagens na maaaring humantong sa mga pagbabago sa chromosome ay karaniwang nahahati sa 3 uri:

• biological (bakterya, mga virus);
• kemikal (mga mabibigat na metal na asing-gamot, phenol, alkohol at iba pang mga kemikal);
• pisikal (radioactive at ultraviolet radiation, masyadong mababa at mataas na temperatura, electromagnetic field).

Ang mga kusang pag-aayos ng chromosomal ay maaari ding mangyari, nang walang impluwensya ng nagpapalubha na mga kadahilanan, ngunit ang mga ganitong kaso ay napakabihirang. Nangyayari ito sa ilalim ng impluwensya ng panloob at panlabas na mga kondisyon (ang tinatawag na mutational pressure ng kapaligiran). Ang ganitong randomness ay humahantong sa isang pagbabago sa mga gene at ang kanilang bagong pamamahagi sa genome. Ang karagdagang posibilidad na mabuhay ng mga organismo na may mga resultang pagbabago ay tinutukoy ng kakayahang umangkop sa kaligtasan, na bahagi ng natural na pagpili. Para sa isang tao, halimbawa, mga proseso ng mutation madalas na pinagmumulan ng iba't ibang mga namamana na sakit, kung minsan ay hindi tugma sa buhay.

Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng gene, genomic at chromosomal mutations

Ang mga mutasyon sa chromosome, gene, at genome ay madalas na nauugnay sa isa't isa. Ang mutation ay tinatawag na gene. nangyayari sa loob ng gene, chromosomal - sa loob ng chromosome. Ang mga mutation na nagbabago sa bilang ng mga chromosome ay tinatawag na genomic mutations.

Ang mga pagbabagong ito ay pinagsama sa pangkalahatang konsepto ng "chromosomal abnormalities", mayroon silang karaniwang klasipikasyon na naghahati sa kanila sa aneuploidy at polyploidy.

Sa kabuuan, halos isang libong chromosomal at genomic anomalya ang kilala sa agham, kabilang ang iba't ibang mga sindrom (mga 300 species). Ito ay mga chromosomal na sakit.(isang kapansin-pansing halimbawa ay ang Down's syndrome), at mga intrauterine pathologies na humahantong sa pagkakuha, at mga sakit sa somatic.

Mga sakit sa Chromosomal

Ang kanilang pagpapakita ay sinasalita kapag ang malubhang congenital genetically determined na mga sakit ay nakita, na ipinakita ng mga congenital malformations. Ang ganitong mga sakit ay nagpapatotoo sa pinakamalawak na pagbabago na naganap sa DNA.

Ang pagkabigo ay maaaring mangyari sa anumang yugto, kahit na sa sandali ng paglilihi, na may pagsasanib ng mga normal na selula ng magulang. Ang mga siyentipiko ay hindi pa nakakaimpluwensya sa mekanismong ito at maiwasan ito. Ang tanong na ito ay hindi pa ganap na pinag-aralan.

Para sa mga tao, ang mga mutasyon ng chromosomal ay mas madalas na negatibo, na nagpapakita ng sarili sa paglitaw ng mga pagkakuha, mga patay na panganganak, ang pagpapakita ng mga deformidad at mga paglihis sa katalinuhan, ang hitsura ng mga tumor na tinutukoy ng genetically. Lahat ng ganyang sakit kondisyon na nahahati sa 2 pangkat:

Maaari bang gamutin o maiwasan ang mga abnormalidad ng chromosomal?

Sa hinaharap, itinakda ng agham ang gawain ng pag-aaral kung paano makagambala sa istraktura ng mga selula at baguhin ang DNA ng tao kung kinakailangan, ngunit sa kasalukuyang sandali ito ay imposible. Dahil dito, walang paggamot para sa mga chromosomal na sakit; tanging mga paraan ng perinatal diagnosis (prenatal na pagsusuri ng fetus) ang nabuo. Gamit ang pamamaraang ito, posible na makilala ang Down at Edwards syndromes, pati na rin ang mga congenital malformations ng mga organo ng isang hindi pa isinisilang na sanggol.

Ayon sa pagsusuri, ang doktor, kasama ang mga magulang, ay nagpasiya sa extension o pagwawakas ng kasalukuyang pagbubuntis. Kung ang patolohiya ay nagmumungkahi ng posibilidad ng interbensyon, ang fetus ay maaaring ma-rehabilitate kahit na sa yugto ng intrauterine development, kabilang ang isang operasyon na nag-aalis ng depekto.

Ang mga hinaharap na magulang sa yugto ng pagpaplano ng pagbubuntis ay maaaring bisitahin ang isang genetic na konsultasyon, na umiiral sa halos bawat lungsod. Ito ay kinakailangan lalo na kung may mga kamag-anak sa pamilya ng isa o pareho na may malubhang namamana na sakit. Isasama ng geneticist ang kanilang pedigree at magrerekomenda ng isang pag-aaral - isang kumpletong hanay ng mga chromosome.

Naniniwala ang mga doktor na ang gayong pagsusuri sa gene ay kinakailangan para sa bawat mag-asawa na nagpaplano ng hitsura ng isang sanggol. Ito ay isang murang halaga, unibersal at mabilis na paraan na nagbibigay-daan sa iyo upang matukoy ang pagkakaroon ng karamihan sa mga chromosomal na sakit ng anumang uri. Mga magulang sa hinaharap ang kailangan mo lang gawin ay mag-donate ng dugo. Ang mga mayroon nang anak na may genetic na sakit sa pamilya ay dapat gawin ito nang walang kabiguan bago muling magbuntis.

Ang pagkakaiba-iba ng mutasyon ay nangyayari sa kaganapan ng paglitaw ng mga mutasyon - patuloy na pagbabago sa genotype (i.e. mga molekula ng DNA), na maaaring makaapekto sa buong chromosome, kanilang mga bahagi o indibidwal na mga gene.

Ang mga mutasyon ay maaaring maging kapaki-pakinabang, nakakapinsala, o neutral. Ayon sa modernong pag-uuri, ang mga mutasyon ay karaniwang nahahati sa mga sumusunod na grupo.

1. Genomic mutations nauugnay sa isang pagbabago sa bilang ng mga chromosome. Ang partikular na interes ay ang POLYPLOIDY - isang maramihang pagtaas sa bilang ng mga chromosome, i.e. sa halip na isang 2n chromosome set, isang set ng 3n,4n,5n o higit pa ang lalabas. Ang paglitaw ng polyploidy ay nauugnay sa isang paglabag sa mekanismo ng cell division. Sa partikular, ang nondisjunction ng mga homologous chromosome sa unang dibisyon ng meiosis ay humahantong sa paglitaw ng mga gametes na may 2n set ng chromosome.

Ang polyploidy ay laganap sa mga halaman at mas madalas sa mga hayop (roundworm, silkworm, ilang amphibian). Ang mga organismo ng polyploid, bilang panuntunan, ay nailalarawan sa pamamagitan ng mas malalaking sukat, nadagdagan ang synthesis ng mga organikong sangkap, na ginagawang lalong mahalaga para sa gawaing pag-aanak.

Ang pagbabago sa bilang ng mga chromosome na nauugnay sa pagdaragdag o pagkawala ng mga indibidwal na chromosome ay tinatawag na aneuploidy. Ang isang aneuploidy mutation ay maaaring isulat bilang 2n-1, 2n+1, 2n-2, atbp. Ang Aneuploidy ay katangian ng lahat ng hayop at halaman. Sa mga tao, maraming sakit ang nauugnay sa aneuploidy. Halimbawa, ang Down's disease ay nauugnay sa pagkakaroon ng dagdag na chromosome sa ika-21 na pares.

2. Chromosomal mutations - ito ay isang muling pagsasaayos ng mga chromosome, isang pagbabago sa kanilang istraktura. Ang mga hiwalay na seksyon ng mga chromosome ay maaaring mawala, madoble, baguhin ang kanilang posisyon.

Sa eskematiko, maaari itong ipakita bilang mga sumusunod:

ABCDE normal na pagkakasunud-sunod ng gene

ABBCDE duplication ng isang segment ng isang chromosome

Pagkawala ng ABDE ng isang seksyon

ABEDC 180 degree turn

Pagpapalitan ng rehiyon ng ABCFG na may hindi homologous na chromosome

Tulad ng genomic mutations, ang chromosomal mutations ay may malaking papel sa mga proseso ng ebolusyon.

3. Mga mutation ng gene nauugnay sa isang pagbabago sa komposisyon o pagkakasunud-sunod ng mga nucleotide ng DNA sa loob ng isang gene. Ang mga mutation ng gene ay ang pinakamahalaga sa lahat ng kategorya ng mutation.

Ang synthesis ng protina ay batay sa pagsusulatan sa pagitan ng pagkakaayos ng mga nucleotides sa isang gene at ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang molekula ng protina. Ang paglitaw ng mga mutation ng gene (mga pagbabago sa komposisyon at pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides) ay nagbabago sa komposisyon ng kaukulang mga protina ng enzyme at, bilang isang resulta, ay humahantong sa mga pagbabago sa phenotypic. Maaaring makaapekto ang mga mutasyon sa lahat ng katangian ng morpolohiya, pisyolohiya at biochemistry ng mga organismo. Maraming mga sakit na namamana ng tao ay sanhi din ng mga mutation ng gene.

Ang mga mutasyon sa mga natural na kondisyon ay bihira - isang mutation ng isang partikular na gene sa bawat 1000-100000 na mga cell. Ngunit ang proseso ng mutation ay patuloy na nagpapatuloy, mayroong patuloy na akumulasyon ng mga mutasyon sa mga genotype. At kung isasaalang-alang natin na ang bilang ng mga gene sa katawan ay malaki, maaari nating sabihin na sa mga genotype ng lahat ng nabubuhay na organismo mayroong isang makabuluhang bilang ng mga mutasyon ng gene.

Ang mga mutasyon ay ang pinakamalaking biological na kadahilanan na tumutukoy sa napakalaking namamana na pagkakaiba-iba ng mga organismo, na nagbibigay ng materyal para sa ebolusyon.

Ang mga sanhi ng mutasyon ay maaaring natural na mga kaguluhan sa metabolismo ng cell (spontaneous mutations) at ang pagkilos ng iba't ibang salik sa kapaligiran (induced mutations). Ang mga salik na nagdudulot ng mutation ay tinatawag na mutagens. Ang mga mutagen ay maaaring pisikal na mga kadahilanan - radiation, temperatura .... Kabilang sa mga biological mutagens ang mga virus na may kakayahang maglipat ng mga gene sa pagitan ng mga organismo ng hindi lamang malapit, ngunit malayong sistematikong mga grupo.

Ang aktibidad ng ekonomiya ng tao ay nagdala ng malaking halaga ng mutagens sa biosphere.

Karamihan sa mga mutasyon ay hindi kanais-nais para sa buhay ng isang indibidwal, ngunit kung minsan ay nangyayari ang mga mutasyon na maaaring maging interesado sa mga siyentipikong dumarami. Sa kasalukuyan, ang mga pamamaraan ng mutagenesis na nakadirekta sa site ay binuo.

1. Ayon sa likas na katangian ng pagbabago sa phenotype, ang mga mutasyon ay maaaring biochemical, physiological, anatomical at morphological.

2. Ayon sa antas ng kakayahang umangkop, ang mga mutasyon ay nahahati sa kapaki-pakinabang at nakakapinsala. Mapanganib - maaaring nakamamatay at maging sanhi ng pagkamatay ng organismo kahit na sa pag-unlad ng embryonic.

Mas madalas, ang mga mutasyon ay nakakapinsala, dahil ang mga katangian ay karaniwang resulta ng pagpili at iniangkop ang organismo sa kapaligiran nito. Ang mutation ay palaging nagbabago ng adaptasyon. Ang antas ng pagiging kapaki-pakinabang o kawalan nito ay tinutukoy ng oras. Kung ang isang mutation ay nagbibigay-daan sa organismo upang mas mahusay na umangkop, ay nagbibigay ng isang bagong pagkakataon upang mabuhay, pagkatapos ito ay "pinulot" sa pamamagitan ng pagpili at naayos sa populasyon.

3. Ang mga mutasyon ay direkta at baligtad. Ang huli ay hindi gaanong karaniwan. Karaniwan, ang isang direktang mutation ay nauugnay sa isang depekto sa pag-andar ng gene. Ang posibilidad ng isang pangalawang mutation sa kabaligtaran ng direksyon sa parehong punto ay napakaliit, ang iba pang mga gene ay nag-mutate nang mas madalas.

Ang mga mutasyon ay mas madalas na recessive, dahil ang mga nangingibabaw ay lilitaw kaagad at madaling "tinanggihan" sa pamamagitan ng pagpili.

4. Ayon sa likas na katangian ng pagbabago sa genotype, ang mga mutasyon ay nahahati sa gene, chromosomal at genomic.

Gene, o point, mutations - isang pagbabago sa isang nucleotide sa isang gene sa isang molekula ng DNA, na humahantong sa pagbuo ng isang abnormal na gene, at, dahil dito, isang abnormal na istraktura ng protina at pagbuo ng isang abnormal na katangian. Ang mutation ng gene ay resulta ng "pagkakamali" sa pagtitiklop ng DNA.

Ang resulta ng mutation ng gene sa mga tao ay mga sakit tulad ng sickle cell anemia, phenylketonuria, color blindness, hemophilia. Bilang resulta ng mutation ng gene, lumitaw ang mga bagong alleles ng mga gene, na mahalaga para sa proseso ng ebolusyon.

Chromosomal mutations - mga pagbabago sa istraktura ng chromosomes, chromosomal rearrangements. Ang mga pangunahing uri ng chromosomal mutations ay maaaring makilala:

a) pagtanggal - pagkawala ng isang chromosome segment;

b) pagsasalin - ang paglipat ng bahagi ng mga chromosome sa isa pang hindi homologous na kromosoma, bilang isang resulta - isang pagbabago sa linkage group ng mga gene;

c) inversion - pag-ikot ng isang chromosome segment sa pamamagitan ng 180 °;

d) pagdoble - pagdodoble ng mga gene sa isang tiyak na rehiyon ng chromosome.

Ang chromosomal mutations ay humahantong sa pagbabago sa paggana ng mga gene at mahalaga ito sa ebolusyon ng isang species.

Genomic mutations - mga pagbabago sa bilang ng mga chromosome sa isang cell, ang hitsura ng isang dagdag o pagkawala ng isang chromosome bilang resulta ng isang paglabag sa meiosis. Ang maraming pagtaas sa bilang ng mga chromosome ay tinatawag na polyploidy (3n, 4/r, atbp.). Ang ganitong uri ng mutation ay karaniwan sa mga halaman. Maraming mga nilinang halaman ay polyploid na may kaugnayan sa kanilang mga ligaw na ninuno. Ang pagtaas ng mga chromosome ng isa o dalawa sa mga hayop ay humahantong sa mga anomalya sa pag-unlad o pagkamatay ng organismo. Halimbawa: Down syndrome sa mga tao - trisomy para sa ika-21 na pares, sa kabuuan ay mayroong 47 chromosome sa isang cell. Ang mga mutasyon ay maaaring makuha sa artipisyal na paraan sa tulong ng radiation, X-ray, ultraviolet, kemikal na ahente, at thermal exposure.

Ang batas ng homological series N.I. Vavilov. Ang Russian biologist na si N.I. Itinatag ni Vavilov ang likas na katangian ng paglitaw ng mga mutasyon sa malapit na nauugnay na mga species: "Ang mga genera at species na malapit sa genetiko ay nailalarawan sa magkatulad na serye ng namamana na pagkakaiba-iba na may ganoong regularidad na, alam ang bilang ng mga anyo sa loob ng isang species, maaaring mahulaan ng isang tao ang pagkakaroon ng parallel forms sa ibang species at genera."

Ang pagtuklas ng batas ay pinadali ang paghahanap ng mga namamana na paglihis. Alam ang pagkakaiba-iba at mutasyon sa isang species, maaaring mahulaan ng isang tao ang posibilidad ng kanilang hitsura sa mga kaugnay na species, na mahalaga sa pag-aanak.



Ang brochure na ito ay nagbibigay ng impormasyon tungkol sa kung ano ang mga chromosomal disorder, kung paano sila maipapamana, at kung anong mga problema ang maaari nilang idulot. Hindi mapapalitan ng buklet na ito ang iyong pakikipag-usap sa iyong doktor, ngunit makakatulong ito sa iyong pag-usapan ang iyong mga alalahanin.

Upang mas maunawaan kung ano ang mga chromosomal disorder, makatutulong na malaman muna kung ano ang mga gene at chromosome.

Ano ang mga gene at chromosome?

Ang ating katawan ay binubuo ng milyun-milyong selula. Karamihan sa mga cell ay naglalaman ng kumpletong hanay ng mga gene. Ang mga tao ay may libu-libong gene. Ang mga gene ay maihahambing sa mga tagubilin na ginagamit upang kontrolin ang paglaki at pag-ugnayin ang gawain ng buong organismo. Ang mga gene ay may pananagutan sa maraming katangian ng ating katawan, tulad ng kulay ng mata, uri ng dugo, o taas.

Ang mga gene ay matatagpuan sa mga istrukturang tulad ng sinulid na tinatawag na chromosome. Karaniwan, karamihan sa mga selula ng katawan ay naglalaman ng 46 chromosome. Ang mga chromosome ay ipinapasa sa atin mula sa ating mga magulang - 23 mula kay nanay at 23 mula kay tatay, kaya madalas tayong magmukhang ating mga magulang. Kaya mayroon tayong dalawang set ng 23 chromosome, o 23 pares ng chromosome. Dahil ang mga gene ay matatagpuan sa mga chromosome, nagmamana tayo ng dalawang kopya ng bawat gene, isang kopya mula sa bawat magulang. Ang mga kromosom (kaya genes) ay binubuo ng isang kemikal na tambalang tinatawag na DNA.

Figure 1: Mga gene, chromosome at DNA

Ang mga Chromosome (tingnan ang Larawan 2), na may bilang na 1 hanggang 22, ay pareho sa mga lalaki at babae. Ang ganitong mga chromosome ay tinatawag na autosomes. Ang mga chromosome ng ika-23 pares ay iba sa mga babae at lalaki, at sila ay tinatawag na mga sex chromosome. Mayroong 2 variant ng sex chromosome: X-chromosome at Y-chromosome. Karaniwan, ang mga babae ay may dalawang X chromosome (XX), ang isa sa kanila ay nakukuha mula sa ina, ang isa ay mula sa ama. Karaniwan, ang mga lalaki ay may isang X chromosome at isang Y chromosome (XY), na ang X chromosome ay minana mula sa ina at Y chromosome mula sa ama. Kaya, sa Figure 2, ang mga male chromosome ay ipinapakita, dahil ang huling, ika-23, pares ay kinakatawan ng XY na kumbinasyon.

Figure 2: 23 pares ng chromosome na ibinahagi ayon sa laki; chromosome number 1 ang pinakamalaki. Ang huling dalawang chromosome ay ang sex chromosomes.

Mga pagbabago sa Chromosomal

Ang tamang chromosome set ay napakahalaga para sa normal na pag-unlad ng tao. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga gene na nagbibigay ng "mga tagubilin para sa pagkilos" sa mga selula ng ating katawan ay matatagpuan sa mga chromosome. Ang anumang pagbabago sa bilang, laki, o istraktura ng ating mga chromosome ay maaaring mangahulugan ng pagbabago sa dami o pagkakasunud-sunod ng genetic na impormasyon. Ang ganitong mga pagbabago ay maaaring humantong sa mga kahirapan sa pag-aaral, pagkaantala sa pag-unlad, at iba pang mga problema sa kalusugan ng bata.

Ang mga pagbabago sa chromosomal ay maaaring mamana mula sa mga magulang. Kadalasan, nangyayari ang mga pagbabago sa chromosomal sa yugto ng pagbuo ng itlog o tamud, o sa panahon ng pagpapabunga (mga bagong nagaganap na mutasyon, o de novo mutations). Ang mga pagbabagong ito ay hindi makokontrol.

Mayroong dalawang pangunahing uri ng mga pagbabago sa chromosomal. Pagbabago sa bilang ng mga chromosome. Sa ganitong pagbabago, mayroong pagtaas o pagbaba sa bilang ng mga kopya ng anumang chromosome. Pagbabago sa istruktura ng mga chromosome. Sa gayong pagbabago, ang materyal ng anumang chromosome ay nasira, o ang pagkakasunud-sunod ng mga gene ay binago. Marahil ang hitsura ng karagdagang o pagkawala ng bahagi ng orihinal na chromosomal na materyal.

Sa brochure na ito, titingnan natin ang mga chromosomal deletion, duplications, insertions, inversions at ring chromosomes. Kung interesado ka sa impormasyon tungkol sa mga chromosomal translocation, mangyaring sumangguni sa brochure na "Chromosomal Translocations".

Pagbabago sa bilang ng mga chromosome.

Karaniwan, ang bawat cell ng tao ay naglalaman ng 46 chromosome. Gayunpaman, kung minsan ang isang sanggol ay ipinanganak na may alinman sa mas marami o mas kaunting mga chromosome. Sa kasong ito, lumilitaw, ayon sa pagkakabanggit, alinman sa labis o hindi sapat na bilang ng mga gene na kinakailangan para sa pag-regulate ng paglaki at pag-unlad ng organismo.

Ang isa sa mga pinakakaraniwang halimbawa ng isang genetic disorder na sanhi ng labis na bilang ng mga chromosome ay ang Down syndrome. Sa mga selula ng mga taong may ganitong sakit, mayroong 47 chromosome sa halip na karaniwang 46, dahil mayroong tatlong kopya ng 21st chromosome sa halip na dalawa. Ang iba pang mga halimbawa ng mga sakit na sanhi ng labis na bilang ng mga chromosome ay Edwards at Patau syndromes.

Figure 3: Mga Chromosome ng isang batang babae (ang huling pares ng XX chromosomes) na may Down syndrome. Tatlong kopya ng chromosome 21 ang nakikita sa halip na dalawa.

Pagbabago sa istruktura ng mga chromosome.

Ang mga pagbabago sa istruktura ng mga chromosome ay nangyayari kapag ang materyal ng isang partikular na chromosome ay nasira o ang pagkakasunud-sunod ng mga gene ay nabago. Kasama rin sa mga pagbabago sa istruktura ang labis o pagkawala ng bahagi ng materyal na chromosomal. Ito ay maaaring mangyari sa maraming paraan, na inilarawan sa ibaba.

Ang mga pagbabago sa istruktura ng mga chromosome ay maaaring napakaliit, at maaaring mahirap para sa mga espesyalista sa mga laboratoryo na makita ang mga ito. Gayunpaman, kahit na may nakitang pagbabago sa istruktura, kadalasan ay mahirap hulaan ang epekto ng pagbabagong ito sa kalusugan ng isang partikular na bata. Ito ay maaaring nakakabigo para sa mga magulang na gustong komprehensibong impormasyon tungkol sa kinabukasan ng kanilang anak.

Mga pagsasalin

Kung gusto mong matuto nang higit pa tungkol sa mga pagsasalin, mangyaring sumangguni sa Brochure Chromosomal Translocations.

Mga pagtanggal

Ang terminong "chromosomal deletion" ay nangangahulugan na ang bahagi ng chromosome ay nawawala o pinaikli. Maaaring mangyari ang pagtanggal sa anumang chromosome at sa anumang bahagi ng chromosome. Ang pagtanggal ay maaaring maging anumang laki. Kung ang materyal (mga gene) na nawala sa panahon ng pagtanggal ay naglalaman ng mahalagang impormasyon para sa katawan, kung gayon ang bata ay maaaring makaranas ng mga kahirapan sa pag-aaral, pagkaantala sa pag-unlad at iba pang mga problema sa kalusugan. Ang kalubhaan ng mga pagpapakita na ito ay depende sa laki ng nawawalang bahagi at lokalisasyon sa loob ng chromosome. Ang isang halimbawa ng naturang sakit ay ang Joubert's syndrome.

Mga duplikasyon

Ang terminong "chromosomal duplication" ay nangangahulugan na ang bahagi ng chromosome ay nadoble, at dahil dito, ang isang labis na genetic na impormasyon ay nangyayari. Ang sobrang chromosome na materyal na ito ay nangangahulugan na ang katawan ay tumatanggap ng masyadong maraming "mga tagubilin" at ito ay maaaring humantong sa mga kahirapan sa pag-aaral, pagkaantala sa pag-unlad at iba pang mga problema sa kalusugan ng sanggol. Ang isang halimbawa ng sakit na dulot ng pagdoble ng isang bahagi ng chromosomal material ay ang type IA motor sensory neuropathy.

Mga pagsingit

Ang chromosomal insertion (insert) ay nangangahulugan na ang bahagi ng materyal ng chromosome ay "wala sa lugar" sa pareho o sa isa pang chromosome. Kung ang kabuuang halaga ng materyal na chromosomal ay hindi nagbago, kung gayon ang gayong tao ay karaniwang malusog. Gayunpaman, kung ang naturang paggalaw ay humantong sa isang pagbabago sa dami ng chromosomal na materyal, kung gayon ang tao ay maaaring makaranas ng mga kahirapan sa pag-aaral, pagkaantala sa pag-unlad at iba pang mga problema sa kalusugan para sa bata.

Mga chromosome ng singsing

Ang terminong "ring chromosome" ay nangangahulugan na ang mga dulo ng chromosome ay konektado, at ang chromosome ay nakakuha ng hugis ng isang singsing (karaniwan, ang mga chromosome ng tao ay may linear na istraktura). Karaniwan itong nangyayari kapag ang magkabilang dulo ng parehong chromosome ay pinaikli. Ang natitirang mga dulo ng chromosome ay nagiging "malagkit" at nagsasama-sama upang bumuo ng isang "singsing". Ang mga kahihinatnan ng pagbuo ng mga ring chromosome para sa isang organismo ay nakasalalay sa laki ng mga pagtanggal sa mga dulo ng chromosome.

Inversions

Ang Chromosomal inversion ay nangangahulugan ng pagbabago sa chromosome kung saan ang bahagi ng chromosome ay nabuksan, at ang mga gene sa rehiyong ito ay nasa reverse order. Sa karamihan ng mga kaso, malusog ang carrier ng inversion.

Kung ang isang magulang ay may hindi pangkaraniwang chromosomal rearrangement, paano ito makakaapekto sa bata?

Mayroong ilang mga posibleng resulta ng bawat pagbubuntis:

• Ang isang bata ay maaaring makakuha ng ganap na normal na hanay ng mga chromosome.
• Ang isang bata ay maaaring magmana ng parehong chromosomal rearrangement na mayroon ang magulang.
• Maaaring nahihirapan ang bata sa pag-aaral, pagkaantala sa pag-unlad, o iba pang problema sa kalusugan.
• Posible ang kusang pagpapalaglag.

Kaya, ang mga malulusog na bata ay maaaring ipanganak sa isang carrier ng isang chromosomal rearrangement, at sa maraming mga kaso ito mismo ang nangyayari. Dahil ang bawat muling pagsasaayos ay natatangi, ang iyong partikular na sitwasyon ay dapat talakayin sa isang geneticist. Madalas na nangyayari na ang isang bata ay ipinanganak na may chromosomal rearrangement, sa kabila ng katotohanan na ang chromosome set ng mga magulang ay normal. Ang ganitong mga muling pagsasaayos ay tinatawag na bagong bumangon, o bumangon na "de novo" (mula sa salitang Latin). Sa mga kasong ito, ang panganib ng muling pagsilang ng isang bata na may chromosomal rearrangement sa parehong mga magulang ay napakaliit.

Diagnosis ng chromosomal rearrangements

Posibleng magsagawa ng genetic analysis upang matukoy ang karwahe ng isang chromosomal rearrangement. Ang isang sample ng dugo ay kinuha para sa pagsusuri, at ang mga selula ng dugo ay sinusuri sa isang espesyal na laboratoryo upang makita ang mga chromosomal rearrangements. Ang pagsusuri na ito ay tinatawag na karyotyping. Posible ring magsagawa ng pagsusuri sa panahon ng pagbubuntis upang suriin ang mga chromosome ng fetus. Ang ganitong pagsusuri ay tinatawag na prenatal diagnosis, at ang isyung ito ay dapat talakayin sa isang geneticist. Para sa karagdagang impormasyon sa paksang ito, tingnan ang mga brochure na Chorionic Villus Biopsy at Amniocentesis.

Paano ito nakakaapekto sa iba pang miyembro ng pamilya

Kung ang isang chromosomal rearrangement ay makikita sa isa sa mga miyembro ng pamilya, maaari mong talakayin ang isyung ito sa ibang mga miyembro ng pamilya. Ito ay magbibigay-daan sa ibang mga kamag-anak, kung ninanais, na sumailalim sa isang pagsusuri (pagsusuri ng mga chromosome sa mga selula ng dugo) upang matukoy ang pagdadala ng isang chromosomal rearrangement. Ito ay maaaring lalong mahalaga para sa mga kamag-anak na mayroon nang mga anak o nagpaplano ng pagbubuntis. Kung hindi sila carrier ng chromosomal rearrangement, hindi nila ito maipapasa sa kanilang mga anak. Kung sila ay mga carrier, maaaring hilingin sa kanila na ma-screen sa panahon ng pagbubuntis upang pag-aralan ang mga chromosome ng pangsanggol.

Nahihirapan ang ilang tao na talakayin ang mga problema sa muling pagsasaayos ng chromosomal sa mga miyembro ng pamilya. Maaaring natatakot silang makagambala sa mga miyembro ng pamilya. Sa ilang mga pamilya, ang mga tao ay nakakaranas ng mga kahirapan sa komunikasyon dahil dito at nawawalan ng pag-unawa sa isa't isa sa mga kamag-anak. Karaniwang may karanasan ang mga geneticist sa pagharap sa mga ganitong sitwasyon ng pamilya at makakatulong sa iyo na talakayin ang problema sa ibang miyembro ng pamilya.

Ano ang mahalagang tandaan

• Ang muling pagsasaayos ng chromosomal ay maaaring mamana mula sa mga magulang o mangyari sa panahon ng pagpapabunga.
• Ang perestroika ay hindi maaaring itama - ito ay nananatili habang buhay.
• Ang restructuring ay hindi nakakahawa, halimbawa, ang carrier nito ay maaaring isang blood donor.
• Ang mga tao ay madalas na nagkasala tungkol sa katotohanan na ang kanilang pamilya ay may problema tulad ng chromosomal rearrangement. Mahalagang tandaan na hindi ito kasalanan ng sinuman o bunga ng mga aksyon ng sinuman.
• Karamihan sa mga carrier ng balanseng rearrangements ay maaaring magkaroon ng malulusog na bata.

Ang paghihintay para sa kapanganakan ng isang bata ay ang pinaka-kahanga-hangang oras para sa mga magulang, ngunit din ang pinaka-nakakatakot. Marami ang nag-aalala na ang sanggol ay maaaring ipanganak na may ilang uri ng kapansanan, pisikal o mental na kapansanan.

Ang agham ay hindi tumayo, posible na suriin ang sanggol para sa mga abnormalidad sa pag-unlad sa maikling panahon sa pagbubuntis. Halos lahat ng mga pagsusulit na ito ay maaaring magpakita kung ang lahat ay maayos sa bata.

Bakit nangyayari na ang ganap na magkakaibang mga bata ay maaaring ipanganak sa parehong mga magulang - isang malusog na bata at isang batang may mga kapansanan? Ito ay tinutukoy ng mga gene. Sa pagsilang ng isang kulang sa pag-unlad na sanggol o isang batang may pisikal na kapansanan, nakakaapekto ang mga mutation ng gene na nauugnay sa pagbabago sa istruktura ng DNA. Pag-usapan natin ito nang mas detalyado. Isaalang-alang kung paano ito nangyayari, kung ano ang mga mutation ng gene, at ang mga sanhi nito.

Ano ang mutations?

Ang mga mutasyon ay mga pagbabagong pisyolohikal at biyolohikal sa mga selula sa istruktura ng DNA. Ang dahilan ay maaaring radiation (sa panahon ng pagbubuntis, hindi dapat kumuha ng X-ray, para sa mga pinsala at bali), ultraviolet rays (mahabang pagkakalantad sa araw sa panahon ng pagbubuntis o nasa isang silid na may mga ultraviolet light lamp na nakabukas). Gayundin, ang gayong mga mutasyon ay maaaring minana mula sa mga ninuno. Ang lahat ng mga ito ay nahahati sa mga uri.

Gene mutations na may pagbabago sa istruktura ng mga chromosome o kanilang numero

Ito ay mga mutasyon kung saan ang istraktura at bilang ng mga chromosome ay binago. Ang mga rehiyon ng Chromosomal ay maaaring mahulog o doble, lumipat sa isang hindi homologous na zone, lumiko ng isang daan at walumpung degree mula sa pamantayan.

Ang mga dahilan para sa paglitaw ng naturang mutation ay isang paglabag sa crossover.

Ang mga mutation ng gene ay nauugnay sa isang pagbabago sa istraktura ng mga chromosome o ang kanilang bilang, sila ang sanhi ng mga malubhang karamdaman at sakit sa isang sanggol. Ang mga ganitong sakit ay walang lunas.

Mga uri ng chromosomal mutations

Sa kabuuan, dalawang uri ng pangunahing chromosomal mutations ang nakikilala: numerical at structural. Ang mga aneuploidies ay mga uri ayon sa bilang ng mga kromosom, iyon ay, kapag ang mga mutation ng gene ay nauugnay sa pagbabago sa bilang ng mga kromosom. Ito ang paglitaw ng isang karagdagang o ilan sa huli, ang pagkawala ng alinman sa mga ito.

Ang mga mutation ng gene ay nauugnay sa isang pagbabago sa istraktura sa kaso kapag ang mga chromosome ay nasira at pagkatapos ay muling nagsasama, na lumalabag sa normal na pagsasaayos.

Mga uri ng numerical chromosome

Ayon sa bilang ng mga chromosome, ang mga mutasyon ay nahahati sa aneuploidy, iyon ay, mga species. Isaalang-alang ang mga pangunahing, alamin ang pagkakaiba.

• trisomy

Ang trisomy ay ang paglitaw ng dagdag na chromosome sa karyotype. Ang pinakakaraniwang pangyayari ay ang paglitaw ng dalawampu't unang kromosom. Nagiging sanhi ito ng Down syndrome, o, bilang tinatawag ding sakit na ito, trisomy ng dalawampu't unang kromosoma.

Ang Patau's syndrome ay nakita sa ikalabintatlo, at sa ikalabing walong chromosome sila ay nasuri. Ang mga ito ay ang lahat ng mga autosomal trisomies. Ang ibang mga trisomies ay hindi mabubuhay, namamatay sila sa sinapupunan at nawawala sa kusang pagpapalaglag. Ang mga indibidwal na may karagdagang mga sex chromosome (X, Y) ay mabubuhay. Ang klinikal na pagpapakita ng gayong mga mutasyon ay napakaliit.

Ang mga mutation ng gene na nauugnay sa isang pagbabago sa bilang ay nangyayari para sa ilang mga kadahilanan. Ang trisomy ay kadalasang nangyayari sa panahon ng divergence sa anaphase (meiosis 1). Ang resulta ng pagkakaibang ito ay ang parehong chromosome ay nahuhulog sa isa lamang sa dalawang anak na selula, ang pangalawa ay nananatiling walang laman.

Hindi gaanong karaniwan, maaaring mangyari ang nondisjunction ng mga chromosome. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na isang paglabag sa divergence ng mga kapatid na chromatids. Nangyayari sa meiosis 2. Ito ang eksaktong kaso kapag ang dalawang ganap na magkaparehong chromosome ay namumuo sa isang gamete, na nagiging sanhi ng isang trisomic zygote. Ang nondisjunction ay nangyayari sa mga unang yugto ng proseso ng cleavage ng isang itlog na na-fertilize. Kaya, lumitaw ang isang clone ng mutant cells, na maaaring sumasakop sa isang mas malaki o mas maliit na bahagi ng mga tisyu. Minsan ito ay nagpapakita mismo sa klinikal.

Iniuugnay ng marami ang dalawampu't unang kromosoma sa edad ng isang buntis, ngunit ang kadahilanang ito ay hindi pa malinaw na nakumpirma. Ang mga dahilan kung bakit hindi naghihiwalay ang mga chromosome ay nananatiling hindi alam.

• monosomiya

Ang Monosomy ay ang kawalan ng alinman sa mga autosome. Kung nangyari ito, kung gayon sa karamihan ng mga kaso ang fetus ay hindi maaaring dalhin, ang napaaga na kapanganakan ay nangyayari sa mga unang yugto. Ang pagbubukod ay monosomy dahil sa dalawampu't unang kromosoma. Ang dahilan kung bakit nangyayari ang monosomy ay maaaring ang parehong nondisjunction ng mga chromosome at ang pagkawala ng isang chromosome sa panahon ng paglalakbay nito sa anaphase patungo sa cell.

Para sa mga sex chromosome, ang monosomy ay humahantong sa pagbuo ng isang fetus na may XO karyotype. Ang clinical manifestation ng naturang karyotype ay Turner's syndrome. Sa walumpung porsyento ng mga kaso sa isang daan, ang hitsura ng monosomy sa X chromosome ay dahil sa isang paglabag sa meiosis ng ama ng bata. Ito ay dahil sa nondisjunction ng X at Y chromosomes. Karaniwan, ang isang fetus na may XO karyotype ay namamatay sa sinapupunan.

Ayon sa mga sex chromosome, ang trisomy ay nahahati sa tatlong uri: 47 XXY, 47 XXX, 47 XYY. ay trisomy 47XXY. Sa gayong karyotype, ang mga pagkakataon na magdala ng isang bata ay nahahati sa limampu hanggang limampu. Ang sanhi ng sindrom na ito ay maaaring ang nondisjunction ng X chromosomes o ang nondisjunction ng X at Y ng spermatogenesis. Ang pangalawa at pangatlong karyotypes ay maaaring mangyari sa isa lamang sa isang libong mga buntis na kababaihan, halos hindi sila nagpapakita ng kanilang sarili at sa karamihan ng mga kaso ay natuklasan ng mga espesyalista nang hindi sinasadya.

• polyploidy

Ito ay mga mutation ng gene na nauugnay sa isang pagbabago sa haploid set ng mga chromosome. Ang mga set na ito ay maaaring triple o apat na beses. Ang triploidy ay kadalasang nasuri lamang kapag naganap ang kusang pagpapalaglag. Mayroong ilang mga kaso kapag ang ina ay nagawang magdala ng gayong sanggol, ngunit lahat sila ay namatay bago umabot ng isang buwan ang edad. Ang mga mekanismo ng mutation ng gene sa kaso ng triplodia ay tinutukoy ng kumpletong divergence at non-divergence ng lahat ng chromosome set ng alinman sa babae o lalaki na germ cell. Gayundin, ang dobleng pagpapabunga ng isang itlog ay maaaring magsilbing mekanismo. Sa kasong ito, ang inunan ay bumababa. Ang ganitong muling pagsilang ay tinatawag na cystic skid. Bilang isang patakaran, ang mga naturang pagbabago ay humantong sa pag-unlad ng mga sakit sa isip at pisyolohikal sa sanggol, pagwawakas ng pagbubuntis.

Anong mga mutation ng gene ang nauugnay sa pagbabago sa istruktura ng mga chromosome

Ang mga pagbabago sa istruktura sa mga chromosome ay resulta ng pagkasira (pagkasira) ng chromosome. Bilang isang resulta, ang mga chromosome na ito ay konektado, na lumalabag sa kanilang dating hitsura. Ang mga pagbabagong ito ay maaaring hindi balanse at balanse. Ang balanse ay walang labis o kakulangan ng materyal, kaya hindi sila lumilitaw. Maaari lamang silang lumitaw kung mayroong isang gene na gumaganap na mahalaga sa lugar ng pagkasira ng chromosome. Ang isang balanseng set ay maaaring may hindi balanseng gametes. Bilang isang resulta, ang pagpapabunga ng itlog na may tulad na gamete ay maaaring maging sanhi ng hitsura ng isang fetus na may hindi balanseng set ng chromosome. Sa ganitong hanay, ang fetus ay bubuo ng isang bilang ng mga malformations, lumilitaw ang mga malubhang uri ng patolohiya.

Mga uri ng mga pagbabago sa istruktura

Ang mga mutation ng gene ay nangyayari sa antas ng pagbuo ng gamete. Imposibleng pigilan ang prosesong ito, tulad ng imposibleng tiyakin na maaari itong mangyari. Mayroong ilang mga uri ng mga pagbabago sa istruktura.

• mga pagtanggal

Ang pagbabagong ito ay nauugnay sa pagkawala ng bahagi ng chromosome. Pagkatapos ng gayong pahinga, ang chromosome ay nagiging mas maikli, at ang napunit na bahagi nito ay nawala sa panahon ng karagdagang paghahati ng cell. Ang mga interstitial na pagtanggal ay ang kaso kapag ang isang chromosome ay nasira sa ilang lugar nang sabay-sabay. Ang ganitong mga chromosome ay kadalasang lumilikha ng isang hindi mabubuhay na fetus. Ngunit mayroon ding mga kaso kapag ang mga sanggol ay nakaligtas, ngunit dahil sa isang hanay ng mga chromosome, nagkaroon sila ng Wolf-Hirshhorn syndrome, "sigaw ng pusa".

• mga duplikasyon

Ang mga mutation ng gene na ito ay nangyayari sa antas ng organisasyon ng mga dobleng seksyon ng DNA. Karaniwan, ang pagdoble ay hindi maaaring maging sanhi ng mga naturang pathologies na nagdudulot ng mga pagtanggal.

• mga pagsasalin

Ang pagsasalin ay nangyayari dahil sa paglipat ng genetic na materyal mula sa isang chromosome patungo sa isa pa. Kung ang isang break ay nangyayari nang sabay-sabay sa ilang mga chromosome at nagpapalitan sila ng mga segment, kung gayon ito ay magdudulot ng reciprocal na pagsasalin. Ang karyotype ng naturang pagsasalin ay mayroon lamang apatnapu't anim na chromosome. Ang pagsasalin mismo ay nakita lamang sa isang detalyadong pagsusuri at pag-aaral ng chromosome.

Pagbabago ng pagkakasunud-sunod ng nucleotide

Ang mga mutation ng gene ay nauugnay sa isang pagbabago sa pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides, kapag ang mga ito ay ipinahayag sa isang pagbabago ng mga istruktura ng ilang mga seksyon ng DNA. Ayon sa mga kahihinatnan, ang mga naturang mutasyon ay nahahati sa dalawang uri - walang frameshift at may shift. Upang malaman nang eksakto ang mga sanhi ng mga pagbabago sa mga seksyon ng DNA, kailangan mong isaalang-alang ang bawat uri nang hiwalay.

Mutation nang walang frameshift

Ang mga mutation ng gene na ito ay nauugnay sa pagbabago at pagpapalit ng mga pares ng nucleotide sa istruktura ng DNA. Sa gayong mga pagpapalit, ang haba ng DNA ay hindi nawawala, ngunit ang mga amino acid ay maaaring mawala at mapalitan. May posibilidad na ang istraktura ng protina ay mapangalagaan, ito ay magsisilbi. Isaalang-alang natin nang detalyado ang parehong mga variant ng pag-unlad: mayroon at walang pagpapalit ng mga amino acid.

Mutation ng pagpapalit ng amino acid

Ang mga pagbabago sa mga residue ng amino acid sa polypeptides ay tinatawag na missense mutations. Mayroong apat na kadena sa molekula ng hemoglobin ng tao - dalawang "a" (matatagpuan ito sa panlabing-anim na kromosoma) at dalawang "b" (coding sa ikalabing-isang kromosoma). Kung "b" - ang kadena ay normal, at naglalaman ito ng isang daan at apatnapu't anim na residue ng amino acid, at ang ikaanim ay glutamine, kung gayon ang hemoglobin ay magiging normal. Sa kasong ito, ang glutamic acid ay dapat na naka-encode ng GAA triplet. Kung, dahil sa isang mutation, ang GAA ay pinalitan ng GTA, pagkatapos ay sa halip na glutamic acid, ang valine ay nabuo sa molekula ng hemoglobin. Kaya, sa halip na normal na hemoglobin HbA, isa pang hemoglobin HbS ang lilitaw. Kaya, ang pagpapalit ng isang amino acid at isang nucleotide ay magiging sanhi ng isang malubhang malubhang sakit - sickle cell anemia.

Ang sakit na ito ay ipinakikita ng katotohanan na ang mga pulang selula ng dugo ay nagiging hugis tulad ng isang karit. Sa form na ito, hindi sila makapaghatid ng oxygen nang normal. Kung sa antas ng cellular homozygotes ay may HbS/HbS formula, pagkatapos ito ay humahantong sa pagkamatay ng bata sa maagang pagkabata. Kung ang formula ay HbA / HbS, kung gayon ang mga erythrocytes ay may mahinang anyo ng pagbabago. Ang ganitong bahagyang pagbabago ay may kapaki-pakinabang na kalidad - ang paglaban ng katawan sa malaria. Sa mga bansang iyon kung saan may panganib na magkaroon ng malaria katulad ng sa Siberia na may sipon, ang pagbabagong ito ay may kapaki-pakinabang na kalidad.

Mutation nang walang pagpapalit ng amino acid

Ang mga pagpapalit ng nucleotide na walang palitan ng amino acid ay tinatawag na Seimsense mutations. Kung ang GAA ay pinalitan ng GAG sa rehiyon ng DNA na naka-encode sa "b" na kadena, pagkatapos ay dahil sa katotohanan na ito ay magiging labis, ang pagpapalit ng glutamic acid ay hindi maaaring mangyari. Ang istraktura ng kadena ay hindi mababago, walang mga pagbabago sa erythrocytes.

Mga Frameshift Mutation

Ang ganitong mga mutation ng gene ay nauugnay sa isang pagbabago sa haba ng DNA. Ang haba ay maaaring maging mas maikli o mas mahaba, depende sa pagkawala o pagtaas ng mga pares ng nucleotide. Kaya, ang buong istraktura ng protina ay ganap na mababago.

Maaaring mangyari ang intragenous suppression. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay nangyayari kapag may puwang para sa dalawang mutasyon upang kanselahin ang isa't isa. Ito ang sandali kapag ang isang pares ng nucleotide ay idinagdag pagkatapos na mawala ang isa, at kabaliktaran.

Walang Katuturang Mutation

Ito ay isang espesyal na grupo ng mga mutasyon. Ito ay nangyayari bihira, sa kaso nito, ang hitsura ng mga stop codon. Ito ay maaaring mangyari kapwa sa pagkawala ng mga pares ng nucleotide at sa kanilang karagdagan. Kapag lumitaw ang mga stop codon, ang polypeptide synthesis ay ganap na hihinto. Maaari itong lumikha ng mga null alleles. Wala sa mga protina ang tutugma dito.

Mayroong isang bagay tulad ng intergenic suppression. Ito ay isang kababalaghan kapag ang mutation ng ilang mga gene ay pinipigilan ang mga mutasyon sa iba.

Mayroon bang anumang mga pagbabago sa panahon ng pagbubuntis?

Ang mga mutation ng gene na nauugnay sa isang pagbabago sa bilang ng mga chromosome ay maaaring matukoy sa karamihan ng mga kaso. Upang malaman kung ang fetus ay may mga malformations at pathologies, ang screening ay inireseta sa mga unang linggo ng pagbubuntis (mula sampu hanggang labintatlong linggo). Ito ay isang serye ng mga simpleng pagsusuri: sampling ng dugo mula sa isang daliri at isang ugat, ultrasound. Sa ultrasound, ang fetus ay sinusuri alinsunod sa mga parameter ng lahat ng limbs, ilong at ulo. Ang mga parameter na ito, na may isang malakas na hindi pagsunod sa mga pamantayan, ay nagpapahiwatig na ang sanggol ay may mga depekto sa pag-unlad. Ang diagnosis na ito ay nakumpirma o pinabulaanan batay sa mga resulta ng pagsusuri sa dugo.

Sa ilalim din ng malapit na pangangasiwa ng mga manggagamot ay ang mga umaasang ina, na ang mga sanggol ay maaaring magkaroon ng mga mutasyon sa antas ng gene, na minana. Iyon ay, ito ang mga kababaihan kung saan ang mga kamag-anak ay may mga kaso ng kapanganakan ng isang bata na may kapansanan sa pag-iisip o pisikal, na kinilala ang Down syndrome, Patau at iba pang mga genetic na sakit.