Abnormality počtu chromozomů: triploidie, tetraploidie, aneuploidie

sada chromozomy s libovolným počtem z nich kromě 46 se nazývá heteroploidní. Počet chromozomů, který je násobkem haploidního čísla (b), je euploidní, jakýkoli jiný počet chromozomů je aneuploidní.

Triploidie a tetraploidie

Kromě diploidní (2n) množiny chromozomy, charakteristické pro normální somatické buňky, existují dvě další sady euploidních chromozomů, triploidní (3n) a tetraploidní (4n), příležitostně pozorované v klinickém materiálu. Jak triploidie, tak tetraploidie byly nalezeny v ovoci; a i když se triploidní děti mohou narodit živé, nežijí dlouho. Triploidie se vyskytuje u 1-3 % všech početí; Většina těch, které přenášejí do konce prvního trimestru, je způsobena oplodněním dvěma spermiemi (dyspermie).

Některé případy mohou být způsobeny také porušení jedno z meiotických dělení vedoucích k vytvoření diploidního vajíčka nebo spermie. Fenotypový projev triploidního karyotypu závisí na zdroji dodatečné sady chromozomů; Triploidi s extra sadou otcovských chromozomů mají obvykle abnormální placentu a jsou klasifikováni jako částečně hydatiformní těhotenství (hydatidiformní moli), zatímco ti s extra sadou mateřských chromozomů spontánně potratí v dřívějších fázích těhotenství. Tetraploidi – vždy 92,XXXX nebo 92,XXYY; nepřítomnost pohlavních konstitucí XXXY nebo XYYY naznačuje, že k tetraploidii dochází v důsledku nesprávného dokončení prvních dělení zygoty.

Aneuploidie

Aneuploidie — nejběžnější klinicky významný typ chromozomální abnormality u lidí pozorovaný u nejméně 5 % klinicky uznaných těhotenství. Většina aneuploidních pacientů má buď trizomie (tři chromozomy místo normálních dvou), nebo méně často monosomie (pouze jeden specifický chromozom). Jak monosomie, tak trizomie mohou mít vážné fenotypové důsledky.

trisomie může ovlivnit jakoukoli část genomu, ale trizomie celého chromozomu je zřídka slučitelná se životem. Nejběžnějším typem trizomie u živě narozených dětí je trizomie 21 (karyotyp 47.XX nebo XY.+21), chromozomální konstituce pozorovaná u 95 % pacientů s Downovým syndromem. Další trizomie, které se vyskytují u živě narozených dětí, jsou trizomie 18 a trizomie 13. Pozoruhodné je, že všechny tyto tři (13, 18 a 21) autozomy jsou ty s nejnižším počtem genů; Je možné, že trizomie autozomů s velkým počtem genů jsou ve většině případů podrobné.

Monozomie pro celý chromozom je téměř vždy letální; Důležitou výjimkou je monosomie X, jak je vidět u Turnerova syndromu.

I když důvody aneuploidie nejsou zcela pochopeny, je známo, že nejčastějším mechanismem jejich vzniku je nondisjunkce chromozomů v meióze. To je způsobeno selháním páru chromozomů správně se rozdělit na dceřiné buňky v jednom z meiotických dělení, obvykle v prvním. Důsledky nedisjunkce během prvního a druhého dělení jsou různé. Pokud k chybě dojde během prvního meiotického dělení, obsahuje gameta s 24 chromozomy v páru otcovský i mateřský chromozom.

Pokud k tomu dojde během druhého divize, gameta s extra chromozomem obsahuje dvě identické kopie buď otcovského nebo mateřského chromozomu. (Přesně vzato, výše uvedená tvrzení platí pouze pro otcovskou nebo mateřskou centromeru, protože obvykle v předchozím meiotickém dělení dochází k rekombinaci mezi homologními chromozomy, což vede ke genetickým rozdílům mezi chromatidami a tím i mezi odpovídajícími dceřinými chromozomy.)

sklon chromozomový pár k nondisjunkci je silně spojena s odchylkami ve frekvenci nebo poloze rekombinací v prvním meiotickém dělení. Pár chromozomů s málo nebo žádnými rekombinačními událostmi nebo s rekombinačními událostmi umístěnými příliš blízko centromery nebo telomery je náchylnější k nondisjunkci než chromozomový pár s typickým počtem a distribucí rekombinačních událostí.

Dále ke klasické nedivergenci, kdy abnormální separace chromozomů je výsledkem narušeného párování nebo rekombinace, existuje další mechanismus, který stojí za aneuploidií – předčasná separace sesterských chromatid v meióze I namísto meiózy II. Pokud k tomu dojde, oddělené chromatidy se mohou náhodně rozptýlit do oocytu a polárního těla, což také vede k vytvoření nevyvážené gamety.

Jsou popsány i ty složitější. formy mnohočetné aneuploidie. Gamety zřídka nesou více než jeden chromozom navíc. Pokud však dojde k nondisjunkci ve dvou meiotických děleních najednou nebo v mužských i ženských gametách současně, vede to k výskytu extrémně vzácných zygot (kromě pohlavních chromozomů) s neobvyklým počtem chromozomů. Nondisjunkce může nastat i při mitotickém dělení po vytvoření zygoty. Pokud k tomu dojde u prvních dělení zygoty, dochází ke klinicky významnému mozaikovitosti.

V některých maligní buněčné linie a v buněčných kulturách může mitotická nondisjunkce vést k významným karyotypovým abnormalitám.

Velký přínos pro diagnostiku aneuploidie, zejména prenatální, byla posílena použitím vícebarevných FISH v interfázových buňkách. Metoda poskytuje rychlou diagnostiku bez nutnosti kultivace buněk. V současné době mnoho laboratoří prenatální cytogenetiky provádí mezifázovou analýzu k detekci aneuploidií chromozomů 13, 18, 21, X a Y, tzn. těch pět chromozomů, které se podílejí na většině aneuploidií u novorozenců.

Střih: Iskander Milevsky. Datum aktualizace publikace: 18.3.2021

1. Abnormality počtu chromozomů: triploidie, tetraploidie, aneuploidie
2. Strukturální chromozomové abnormality: nevyvážené přestavby, delece, duplikace
3. Markerové a prstencové chromozomy. Zvláštnosti
4. Izochromozomy, dicentrické chromozomy (dicentriky). Zvláštnosti
5. Vyvážené chromozomové přestavby: inverze
6. Chromozomové translokace: reciproční a Robertsonovy. Charakteristický
7. Chromozomová mozaika: příčiny, charakteristika
8. Frekvence chromozomálních abnormalit. Epidemiologie
9. Genomický imprinting a epigenetika. Charakteristický
10. Prader-Williho a Angelmanův syndrom. Charakteristický