Anatoomia-Leksikon

Kromosoomimutatsioon

Definitsioon - mis on kromosoomimutatsioon?

Inimese genoom, see tähendab kogu geen, on jagatud kromosoomideks. Kromosoomid on väga pikad DNA-ahelad, mida saab rakutuuma jagunemise metafaasis üksteisest eristada. Geenid paiknevad kromosoomides kindlas järjekorras.

Kromosoomimutatsioonide korral on selles järjestuses mikroskoopiliselt nähtavaid muutusi, mis on põhjustatud kromosoomide suhteliselt suurtest kahjustustest. Seda tüüpi kahju saab eristada. Mõned vormid jäävad avastamata, kuid teised põhjustavad tõsiseid kliinilisi pilte. Milline haigus areneb, sõltub kahjustuse tüübist ja kromosoomist.

Põhjused - miks need tekivad?

Kromosoomimutatsioonid tekivad pooltel inimestel, keda mõjutavad mutatsioonid, mis on tekkinud de novo. De novo tähendab, et mutatsioon tekkis ainult vanemate sugurakkudes, see tähendab muna- või seemnerakkudes.

Teatud mürgid võivad põhjustada kromosoomimutatsioone. Need nn klastogeenid põhjustavad kromosoomide purunemist, põhjustades kromosoomimutatsioonide erinevaid vorme.

Inimestel on kahte tüüpi kromosoome: emal ja isal. Suguraku moodustumisel segunevad ema ja isa geneetiline koostis. Seda protsessi nimetatakse "ületamiseks".

Tavaliselt toimub segamine ainult sama tüüpi kromosoomide vahel. Kromosoomimutatsioonide korral on see ületamine vigane. Lisaks on kromosoomi osad ühendatud kromosoomiga, mis ei ole sama tüüpi. Lisaks saab kromosoomiosi lisada tagurpidi. Mõnel juhul on suguraku kromosoomi osa täielikult kadunud.

Kuidas tunnete ära kromosoomimutatsiooni?

Vigade või vaimse alaarengu esinemise korral võib geneetilise põhjuse kinnitamiseks teha kromosoomianalüüse. Kromosoomianalüüsi läbiviimiseks võetakse inimeselt rakud nende kromosoomide uurimiseks.

Analüüsiks kasutatakse kõige sagedamini lümfotsüüte, st immuunsuse kaitserakke, mis ringlevad veres. Põhimõtteliselt saab siiski kasutada kõiki rakke, millel on rakutuum.

Kromosoomimutatsioonid on seotud muutustega, millest mõnda on näha valgusmikroskoobi all. Erinevatel kromosoomidel on väga spetsiifiline kuju.

Lisaks võimaldab spetsiaalne tehnika kromosoome värvida. Selle värvusega tekivad nn ribad. Spetsiifiliste ribade tuvastamise abil saab kindlaks teha, milline 23 kromosoomipaarist on seotud. Seda ribatehnikat saab kasutada ka vastavate kromosoomide muutuste tuvastamiseks.

Millised kromosoomimutatsioonid on olemas?

Kromosoomimutatsioonide puhul eristatakse erinevaid mutatsioonivorme.

Osa kromosoomist kadus kustutamisel. Mõjutatud kromosoom lüheneb vastavas punktis. Kustutamise korral kaovad geenid, mõju võib varieeruda sõltuvalt jaotisest.

Vastupidiselt kustutamisele hõlmab sisestamine kromosoomisegmendi sisestamist teise kromosoomi. Kui segment pärineb teisest rakutuumast, dubleeritakse selle segmendi geenid. Võib esineda geeniprodukti ületootmine.

Inversioonis on lõik õiges kromosoomis, kuid vastupidises järjekorras.

Võib esineda ka dubleerimist, sellisel juhul dubleeritakse osa kromosoomist.

Kõige olulisem kromosoomimutatsioon on translokatsioon. Siin vahetavad kahe erineva kromosoomi kromosoomiosad oma kohad. Kui selle vahetusega ei kaasne geenide kadu, räägitakse ühest tasakaalustatud Ümberpaigutamine. Tasakaalustatud ümberpaigutuste kandjad tavaliselt kõrvalekaldeid ei näita, kuid raseduse katkemist esineb neil sagedamini. Lisaks on järeltulijad sageli kandjad tasakaalustamatum Translokatsioonid. Nendes kaotatakse geneetiline materjal ja järglasi piiratakse.

Siit saate teada, millised muutused DNA-s on lisaks mutatsioonidele tavalised: Epigeneetika

Mis on vastastikune ümberasustamine?

Vastastikuse translokatsiooni korral vahetatakse nende vahel kahe erineva kromosoomi osad. Vastastikuse translokatsiooni korral on oluline, et geneetilise materjali kogu sisaldus rakus jääks samaks.

Mõjutatutel on aga probleeme sugurakkude moodustumisega. Kui arenevas sugurakus on kromosoom, milles on tükk vahetatud, siis pole see rakk elujõuline.

Kuid võib olla ka nii, et kaks kromosoomi, milles tükk on vahetatud, satuvad sugurakku. Siis satuvad ainult moodustunud teise sugurakku ainult normaalsed kromosoomid. Kui see nii on, ei suuda ainult pool sugurakkudest ellu jääda. Teine pool sisaldab tavalist kromosoomikomplekti.

Vastastikune ümberpaigutamine võib põhjustada mitmesuguseid geneetilisi haigusi. Üks enne seda on näiteks krooniline müeloidleukeemia, kus on võimalik tuvastada palju Philadelphia kromosoome.

Kassi karjumise sündroom

Kassihüüde sündroomi ehk Cri-du-Chati sündroomi nimetatakse nii seetõttu, et väikelapsed karjuvad väga kõrgelt ja näevad välja nagu kassid. Need kõrged hüüded on põhjustatud kõri väärarengust. Kassi nutusündroomi põhjus on 5. kromosoomi lühikese käe kustutamine.

Mõjutatud on tõsise alaarenguga ja vaimse puudega. Intellektuaalne puue on aga väga erinev. Neil on väike pea ja nende kasv on häiritud. On ka muid füüsilisi väärarenguid. Muutused siseorganites on väga haruldased. Keskmine eluiga pole seetõttu oluliselt piiratud.

Lisateavet selle teema kohta leiate aadressilt: Kassi karjumise sündroom

Mis on kromosomaalne aberratsioon?

Kromosoomide kõrvalekalle on valgusmikroskoobi all nähtav muutus kromosoomides. Seevastu on olemas geenimutatsioonid, need muutused on palju väiksemad ja neid saab tuvastada ainult täpsema geenidiagnostika abil.

Kromosoomide kõrvalekaldeid saab jagada kahte vormi. On struktuurseid ja arvulisi kõrvalekaldeid. Struktuurilisi kõrvalekaldeid käsitleti selles peatükis ja neid nimetatakse ka kromosoomimutatsioonideks. Nendega kaasneb kromosoomide endi muutus.

Numbriline kõrvalekalle tähendab, et kromosoome on valesti. Inimese normaalne karüotüüp, s.o kromosoomide arv, on meestel 46, XY ja naistel 46, XX. Tuleb märkida, et kromosoomid on dubleeritud, ainsaks erandiks on meeste sugukromosoomid.Sugu kromosoomid, mis esindavad meeste ja naiste ainsat erinevust genoomis, on tähistatud tähtedega.

Numbriliste kõrvalekallete korral võivad kromosoomid ilmneda sagedamini või puududa. Tuntuim näide on Downi sündroom, trisoomia 21, nimi viitab sellele, et 21. kromosoom esineb kahes eksemplaris asemel kolm korda. Inimese karüotüüp näeb välja selline: meestel 47, XY + 21 ja naistel 47, XX + 21.

Kromosoomi puudumise näiteks on Turneri sündroom või monosoomia X, sel juhul puudub X-kromosoom, mille tulemuseks on karüotüüp 45, X0. Mõjutatud inimesed on teatud füüsiliste kõrvalekalletega naised.

Lisateavet selle teema kohta leiate aadressilt: Kromosoomide aberratsioon - mis see on?

Klinefelteri sündroom

Klinefelteri sündroom ei ole kromosomaalne mutatsioon. Kromosoomimutatsioonidega kaasneb struktuuri muutus. Klinefelteri sündroomi korral on vale arv kromosoome. Seda muutust nimetatakse numbriliseks kromosomaalseks aberratsiooniks.

Klinefelteri sündroom võib mõjutada ainult mehi. Tavaliselt on meestel lisaks 44 muule kromosoomile (22 kromosoomi, kumbki kahes eksemplaris), üks X-kromosoom ja üks Y-kromosoom. Klinefelteri sündroomi korral on üks X-kromosoom liiga palju.

Sellel muutusel on kõige suurem mõju suguelunditele. Mõjutatud inimestel on väikesed munandid ja enamikul juhtudel spermatosoidide tootmine puudub ning testosterooni tootmine on piiratud.

Klinefelteri sündroomi diagnoositakse sageli ainult viljakusnõustamise kontekstis.Valdavas enamuses kannatanutest jääb see avastamata. Rinnad võivad areneda puberteedieas ja keha karvad on tavaliselt ainult hõredad. Mõjutatud inimeste intelligentsus pole siiski piiratud.

Lisateavet selle teema kohta leiate aadressilt: Klinefelteri sündroom

Mis on punktmutatsioon?

Punktmutatsiooni korral räägitakse DNA kujul esinevate geenide mutatsioonist. DNA koosneb neljast erinevast nukleotiidist. Punktmutatsiooni korral vahetatakse üks nukleotiid teise vastu. Geenide DNA-d loetakse keerulises protsessis. Selle protsessi lõpptoode on valk.

Millist valku toodetakse, määratakse põhiliselt nukleotiidide järjestuse järgi. Kolm järjestikust nukleotiidi määravad, milline aminohape on saadud valguahelaga seotud. Seejärel muutub suure hulga aminohapete liitmine valguks.

Kuid kui üks nukleotiid asendatakse teisega, võib juhtuda, et valku on lisatud erinev aminohape. Tulemuseks on nn missense mutatsioon. Saadud valk võib jääda täielikult funktsionaalseks asendades aminohappe või kaotada ka oma funktsiooni.

Teine võimalus on lisada nn stoppkoodon. Sellist tüüpi mutatsiooni nimetatakse lollimutatsiooniks. Stoppkoodon tähistab valgu lõppu, kui see sisestatakse valesse kohta, on valk puudulik.

Nende punktmutatsioonide vormide korral jääb loetavate nukleotiidide arv samaks. Õiged aminohapped lisatakse enne ja pärast punktmutatsiooni. Seetõttu säilitatakse lugemisvõrk. Tõsisemad on mutatsioonid, milles nukleotiid on inkorporeeritud või eemaldatud, see tähendab sisestamine või deletsioon. Selle mutatsiooniga ühendatakse pärast puuduvat või sisseehitatud nukleotiidi veel kolm nukleotiidi, mis tähendab, et sisse ehitatakse erinevad aminohapped ja tekib täiesti erinev valk.

Meie järgmine artikkel võib teile ka huvi pakkuda: Telomeerid - anatoomia, funktsioon ja haigused

Tsüstiline fibroos

Tsüstiline fibroos on haigus, mis tuleneb kloriidikanali mutatsioonist. Need kanalid on olulised lima moodustumiseks kehas, kuna kloriidi järgselt võib vesi välja pääseda, muutes lima õhemaks.

Kuigi see haigus mõjutab kõiki elundisüsteeme, on esiplaanil kopsud. Viskoosne lima takistab kopse isepuhastuva funktsiooni täitmisel.

Õhuke vedel lima on patogeenide ja muude ainete kopsudest eemaldamise eeltingimus. Puhastuse puudumine viib kopsupõletiku suurenemiseni. See on üks põhjusi, miks kannatanute eluiga on drastiliselt vähenenud.

Kanali mutatsioon on tingitud geenimutatsioonist. See tähendab, et DNA komponentide järjestus geenis on muutunud. Mutatsioon on palju väiksem kui kromosoomimutatsioonidel, kuid sellel on väga tõsised tagajärjed. On teada sadu erinevaid geeni mutatsioone, mis kõik põhjustavad kanali talitlushäireid.

Lisateavet selle kohta leiate: Tsüstiline fibroos