Kromosomaalsed mutatsioonid on seotud kromosoomide ümberkorralduste ja nende struktuuri rikkumisega, mis tekib rakkude jagunemise ajal või füüsiliste mõjude tagajärjel. Kromosoomide ümberkorralduste avastamine andis teadlastele uue meetodi genotüübi analüüsimiseks ja geenide lokaliseerumise uurimiseks kromosoomis. Kromosomaalsed ümberkorraldused mängivad olulist rolli genotüübi evolutsioonis, esindades geenide rekombinatsiooni mehhanismi nii kromosoomi sees kui ka mittehomoloogsete kromosoomide vahel; need tagavad genotüübis täiendava rekombinatsiooni.

Kuigi kromosoomid suudavad oma struktuuri taastada, jäävad sellised häired mõnikord püsima ja tekitavad uusi rakke ja organisme kromosoomide ümberkorraldustega, mida nimetatakse kromosoomideks. kõrvalekalded .

Tsütoloogilisest vaatepunktist jagunevad aberratsioonid kromosomaalne ja kromatiidid . See sõltub sellest, millal toimuvad ümberkorraldused – enne või pärast kromosoomi replikatsiooni. Sõltuvalt sellest tulenevate ümberkorralduste olemusest on olemas sees- ja kromosoomidevaheline aberratsioonid (joonis 43).

Intrakromosomaalsed ümberkorraldused jagunevad puudujääk , või lõpetage puudused; kustutamised - kromosoomi keskmiste osade kadu, dubleerimised , või kromosoomi osa kahekordistamine (paljunemine); inversioonid - muutused geenide vaheldumises kromosoomis kromosoomi segmendi 180° pööramise tõttu. Kromosoomidevahelised ümberkorraldused hõlmavad translokatsioonid - ühe kromosoomi osa liigutamine teise, mitte sellega homoloogne.

Riis. 43. Kromosoomide ümberkorraldused

Erilise positsiooni hõivavad transpositsioonid ja insertsioonid - muutused geneetilise materjali väikeste lõikude, sealhulgas ühe või mitme geeni lokaliseerimises. Transpositsioonid võivad toimuda nii mittehomoloogsete kromosoomide vahel kui ka sama kromosoomi sees. Seetõttu hõivavad transpositsioonid vahepealse positsiooni kromosomaalsete ja kromosoomidevaheliste ümberkorralduste vahel.

Kustutused ja puudused. Neid kromosoomide ümberkorraldusi nimetatakse puuduseks. Puuduste tõttu lühenevad kromosoomid ja ühe homoloogi koha füüsiline puudumine viib normaalses homoloogis olevate geenide hemisügootsesse olekusse. Kui heterosügoodi ühe homoloogi domineerivad alleelid kaovad, siis täheldatakse kromosoomi retsessiivsete alleelide fenotüüpilist ilmingut, mida aberratsioon ei mõjuta. Kahest samaaegsest katkestusest kromosoomi keskosas ja sisemise piirkonna elimineerimisest tulenevaid puudujääke nimetatakse deletsioonideks. Katked ühenduvad ja kromosoom muutub lühemaks.

Tsütoloogiliselt saab deletsioone tuvastada silmuse ilmumise järgi homoloogsete kromosoomide konjugeerimisel meioosis. Deletsioonid võimaldavad määrata uuritavate geenide täpse asukoha kromosoomikaartidel.

Kui kromosoomi ühes harus tekib katkestus ja selle otsaosa kaob, nimetatakse selliseid puudujääke nn. terminal (terminal) või defishensi. Mõnikord tekivad kromosoomi kahes harus samaaegselt katkestused, mille tulemusena elimineeritakse selle mõlemad otsad. Sel juhul võivad lahtised otsad liituda, moodustades mitoosis rõngakujulise kromosoomi (joonis 44).

Riis. 44. Kromosoomide puudulikkuse tüübid:

1 - terminali puudus;

2 - kaks terminali puudujääki, mis põhjustavad rõnga moodustumist;

3 - intrakromosomaalne puudulikkus.

Puudused võivad olla suured või väikesed. Väikeste hulka kuuluvad nn mikrodeletsioonid, mida saab tuvastada ainult hiiglaslike kromosoomide uurimisel. Mikrodeletsioonid jäljendavad geenimutatsioone nende fenotüübilise toime poolest, kuid erinevad neist ainult tagasimutatsiooniefekti puudumisel. Suured puudused on reeglina homosügootses seisundis surmavad, kuna rikuvad geenide tasakaalu. Elujõulised võivad olla heterosügootid ainult puuduse korral. Sel juhul ilmnevad puudused domineerivate geenidena.

Kromosoomide diferentsiaalvärvimise meetod avab suurepärased võimalused deletsioonide, puudujääkide ja muude kromosoomide ümberkorralduste tuvastamiseks. Mõned värvained värvivad kromosoomide erinevaid osi erinevalt. Tänu sellele omandavad kromosoomid iseloomuliku põiktriibutuse. See meetod määrab kromosoomide ümberkorraldused metafaasi kromosoomides.

Dubleerimised . See ümberkorraldamine on seotud kromosoomi sama osa kahekordse kordusega. On teada juhtumeid, kus mis tahes jaotist korratakse või animeeritakse. Neid nimetatakse ka võimendusteks. Dubleerimine võib toimuda samas kromosoomis või sellega kaasneda geneetilise materjali tüki koopia ülekandmine teise kromosoomi (transpositsioonid). Samast kromosoomist pärinevaid kordusi saab järjestada tandemina ( ABBCDE...) või tagurpidi ( ABCCDE…). On ka terminaalseid kordusi, kui dubleerimine mõjutab kromosoomi lõppu.

Paljud dubleerimised ja kustutamised toimuvad ebavõrdse ristumisega. Kui sarnased DNA järjestused ilmuvad kromosoomi naaberpiirkondades, ei pruugi homoloogide konjugatsioon õigesti toimuda. Nende kromosoomide valesti konjugeeritud piirkondade ristumine põhjustab sugurakkude moodustumist dubleerimise või deletsiooniga.

Tsütoloogiliselt tuvastatakse dubleerimiseks heterosügootid sarnaselt deletsioonide heterosügootidele – kromosoomide konjugatsiooni käigus moodustub silmus. Tavaliselt ei avalda dubleerimine elujõulisusele sama negatiivset mõju kui kustutamised ja puudused. Sarnased elemendid korduvad sageli erinevate organismide genoomis.

Duplikatsioonid mängivad genoomi evolutsioonis olulist rolli, kuna loovad täiendavaid geneetilise materjali sektsioone, mille funktsioon võib muutuda mutatsioonide ja sellele järgneva loodusliku valiku tulemusena.

Inversioonid. Inversioon on kromosoomi üksikute osade 180° pööramine, samas kui geenide arv kromosoomis ei muutu. Kui tähistatakse geenide järjestust algses kromosoomis ABCDE, ja jaotis läbis inversiooni BCD, siis on uues kromosoomis geenid järjestatud ADCBE.

Tsentromeeri suhtes jagunevad inversioonid peritsentriline , hõivates tsentromeeri ja kaasates selle ümberpööratud piirkonda ja paratsentriline , mis ei sisalda tsentromeeri ümberpööratud piirkonnas. Kromosomaalse inversiooni suhtes homosügootsetes organismides muutub geenide aheldusjärjestus. Homosügootne ümberpööramiseks ADCBE geen AGA geeniga tihedalt seotud D, mitte koos AT, nagu algses kromosoomis ABCDE ja geen E seotud AT, mitte koos D.

Inversioonid on laialt levinud viis geneetilise materjali evolutsiooniliseks muundamiseks. Näiteks inimesed ja šimpansid erinevad kromosoomide arvu poolest: inimestel on 2n=46, šimpansil aga 2n=48. Inimestel sisaldab kromosoom 2 enamikku šimpansi lisakromosoomide paariga homoloogsest materjalist. Lisaks puudutavad erinevused nelja kromosoomi: 4., 5., 12. ja 17., milles toimusid peritsentrilised inversioonid. Inimestel on 17. kromosoom akrotsentriline, samas kui šimpansitel on sama kromosoom metatsentriline.

Heterosügootidel tsütoloogiliste preparaatide inversioonide järgi iseloomulik silmuseid - muutunud ja normaalse kromosoomi konjugatsiooni tulemus. Sel juhul on geenid üksteisega väga tihedalt seotud. Järelikult on kromosoomide homoloogsete lookuste vahel suur vastastikune külgetõmme.

Inversioonidel on evolutsiooniline tähtsus. Mõnda sugulasliiki iseloomustab kromosoomide inversioonide esinemine. Nii tehti looduses kindlaks kahe sama liigi Drosophila rassi olemasolu, mis ei ristunud ja viljatuse põhjuseks oli igaühe konkreetne inversioon. Selliste võistluste mitteületus on sisuliselt algus lahknevused liigid, kuna ühes rassis esinevaid mutatsioone ei saa üle kanda teisele; seetõttu peab nende areng kulgema erinevaid teid.

Translokatsioonid. Translokatsioon on mittehomoloogsete kromosoomide segmentide vastastikune vahetus. Need viitavad kromosoomidevahelistele ümberkorraldustele, mis muudavad geenide sidestusrühmi. Kui kujutate geenide järjestust algsetes kromosoomides, nagu ABCDEF ja KLMNO, siis translokeeritud kromosoomides võivad geenijärjestused olla näiteks ABCDNO ja KLMEF. Nende translokatsioonide homosügootides muutub ahelduse olemus võrreldes algsete kromosoomidega: geenid, mis ei ole algsetes kromosoomides seotud, osutuvad seotuks ja vastupidi. Jah, geenid EI on seotud ABCD ja ei ole enam seotud KLM. Translokatsiooni jaoks mõeldud heterosügootides päranduvad erinevatesse, mittehomoloogsetesse kromosoomidesse kuuluvad geenid, mis kuuluvad samasse aheldusrühma. Seda seletatakse asjaoluga, et ainult need eosed (sugurakud), mis kannavad kromosoomide vanemate kombinatsioone, osutuvad täielikult funktsionaalseteks.

Iseloom konjugatsioonid translokeeritud kromosoomid muutuvad: moodustub ristikuju. Tihe konjugatsioon murdepunktide lähedal on keeruline, mis põhjustab nendes piirkondades ülekäigu mahasurumise.

Tsütoloogilistel preparaatidel moodustavad meioosi profaasis olevad heterosügoodid neljavalentsed, mitte bivalentsed, nagu tavaliselt, kuna homoloogsed piirkonnad esinevad kõigis neljas kromosoomis. Kui chiasmata libiseb tsentromeerilt kromosoomide otsteni, muutub rist rõngaks. Mõnikord pöörduvad rõnga kromosoomid ümber ja moodustavad kaheksakujulisi kujundeid. Kuuest võimalikust haploidsete sugurakkude tüübist funktsioneerivad normaalselt vaid kaks – need, mis saavad vastu algsetele vanemlikele vormidele iseloomulikud geenide täiskomplektid. Ülejäänud neli tüüpi sugurakke kannavad dubleerimist ja deletsiooni ning seetõttu ei anna nad reeglina elujõulisi järglasi ega osale viljastumises.

Translokatsioonide jaoks mõeldud heterosügootid on osaliselt steriilsed, kuna nad toodavad meioosi ajal defektseid sugurakke. Nagu inversioonid, pakuvad translokatsioonid vormi isolatsiooni ja soodustavad liigisiseseid lahknemisi.

Mõnel juhul on translokatsioonide praktiline kasutamine võimalik ka näiteks siidiussil. Teadaolevalt on siidniitide saagikus suurem isaste kookonite puhul. Seetõttu on serikultuuris tulusam kasvatada isaseid röövikuid. Selle probleemi lahendamiseks uuris vene geneetik V.A. Strunnikovil õnnestus eksperimentaalselt luua mutantliini, milles kõik isased on pidevalt heterosügootsed kahe mittealleelse retsessiivse letaalse geeni suhtes ( l 1 ja l 2) lokaliseeritud erinevates Z- meeste kromosoomid. Need isased on üsna elujõulised, kuna mõlema surmava geeni ekspressiooni pärsivad nende domineerivad alleelid ( L1 ja L2). Kui sugukromosoomidesse translokeeritud surmavate geenidega isased ristuvad normaalsete emasloomadega, jäävad järglastena ellu ainult isased ja emased sügoodid ( WZ) surevad veel munas olles, kuna ainus Z- nende sügootide kromosoom pärineb isalt ja kannab kas ühte surmavat geeni ( l 1), või mõni muu ( l 2) ja W-kromosoomil puuduvad nende geenide domineerivad alleelid. Isaste röövikute saamine annab kõrge majandusliku efekti.

Transpositsioonid ja sisestused. Transpositsioonid on geneetilise materjali väikeste tükkide liikumine sama kromosoomi sees või erinevate kromosoomide vahel. Transpositsioonid toimuvad spetsiifiliste liikuvate või rändavate geneetiliste elementide osalusel. Neid on kahte tüüpi: insertsioonid – suhteliselt lühikesed DNA järjestused, mis kannavad endas transpositsiooniks vajalikku informatsiooni, ja transposoonid, mis lisaks transponeerimiseks vajalikule infole kodeerivad fenotüüpseid tunnuseid.

Esimest mobiilset (mobiilset, transponeerivat) geneetilist elementi kirjeldas 1947. aastal maisil B. McClintock. Ta avastas rändekoha Ds(dissotsiaator), mille puhul tekivad sageli kromosoomikatkestused.

Asukoht ise Ds ei tekita katkestusi. Nad ilmuvad selles, kui genoomis on ainult mõni muu rändeelement - AC(aktivaator). Mõlemad elemendid võivad meiootilistes järglastes kaduda mitme protsendi sagedusega või muuta nende lokaliseerimist mitootilise jagunemise ajal. Kus Ds liigub ainult juuresolekul äss.

Rakendamine Ds vahetus läheduses või geeni sees FROM, mis kontrollib seemnealeurooni punast värvi, viis selle geeni inaktiveerimiseni ja heterosügootsed seemned osutusid värvimata. AT kohalolu äss dissotsieerija Ds hakkas liikuma - mõnikord lahkus lookusest FROM. Selle tulemusena tekkisid värvimata seemnetele värvilised aleurooni laigud.

Kontrollelemendid on mutatsioonide klass, mis põhjustavad terade värvimuutust. Neid mutatsioone on nimetatud kontrollelementideks, kuna need kontrollivad pigmendi sünteesi eest vastutava geeni aktiivsust antud terarakus. Mõnikord pöörduvad nad tagasi metsiktüüpi ja juhtub, et ühe mutantse geeni metsikut tüüpi naasmisega kaasneb sama mutatsiooni ilmnemine teises geenis. Võiks oletada, et juhtelement "hüppab" ühest antotsüaniini lookusest teise, ehk McClintock kirjeldas kontrollelementide võimet genoomis ringi liikuda.

Alles kahekümnenda sajandi 80ndatel õnnestus tänu geenitehnoloogia edule isoleerida ja uurida äss, Ds ja muud maisi rändavad elemendid. Selgus, et Ds on defektne kustutatud variant äss. Elemendi struktuur äss osutus tüüpiliseks rändelementidele, mida on uuritud bakterites, Drosophilas ja pärmis.

Rändavate geneetiliste elementide molekulaarstruktuuri uurimine sai alguse paljude ebatavaliste mutantide avastamisest Escherichia coli's. E. coli). Suurema või lühema pikkusega sisestused olid ühised kõigile mutantidele. Need on põimitud genoomi erinevatesse osadesse E. coli DNA molekule nimetatakse ON-elemendid (inglise keelest sisestamise järjestused on sisestusjärjestused). On leitud, et mitmed erinevad sisestusjärjestused võivad põhjustada mutatsioone paljudes geenides. Need erinevad suuruse poolest, kuid neil on mõned ühised struktuuriomadused. Otsad sisaldavad samu või peaaegu samu nukleotiidjärjestusi, kuid vastupidises järjekorras. Lisaks sellele, kui insertsioon sisestatakse sihtmärk-DNA-sse, korratakse väikest osa sihtmärk-DNA järjestusest sisestuse mõlema otsa lähedal. See korduv DNA järjestus, mis asub sisestuse ääres, sisaldab tavaliselt 5–9 nukleotiidi.

Sisestusjärjestused on suhteliselt väikesed ja kodeerivad ainult nende ülekandmiseks vajalikke funktsioone. Liikuvate elementide teine ​​klass, nn transposoonid , sisaldab geene, mis ei ole seotud transpositsiooniga, kuid annavad peremeesbakteri rakkudele olulisi omadusi.

Transposoonid avastati esmakordselt, kui leiti, et teatud antibiootikumiresistentsuse geenid on seotud nakkusliku resistentsuse teguritega. Individuaalseid resistentsusgeene saab üle kanda teistele plasmiididele ja bakterikromosoomidele, sellest ka termin transposoon.

Transposoonide üks kasulikke funktsioone on see, et nad aitavad kaasa uute, "võõraste" geenide kaasamisele organismide genoomi. Mobiilsete elementide teine ​​võimalik funktsioon võib olla seotud nende võimega põhjustada mitmesuguseid kromosoomide ümberkorraldusi, eriti külgnevaid deletsioone ja inversioone. See võib olla oluline mehhanism kromosoomistruktuuride spetsiifilise varieeruvuse tekitamiseks.

positsiooniefekt. Transpositsioonid ja insertsioonid aktiveerivad mõnikord läheduses asuva geeni, viivad fenotüübi muutumiseni, kuna liigutatud geenid satuvad uude keskkonda ja mõnikord muutub teisaldatud geen ise. Seda nähtust nimetatakse positsiooniefektiks. Positsiooniefekt võib olla stabiilne ja ebastabiilne või mosaiik.

Genoomsetest mutatsioonidest tuleb juttu järgmises peatükis.

Arutelu küsimused

1. Mis on modifikatsiooni varieeruvus ja mis on selle tähtsus?

2. Mis on spontaanne mutatsiooniprotsess ja millised on selle seaduspärasused?

3. Mis on indutseeritud mutatsiooniprotsess ja millised on selle seaduspärasused?

4. Mida mõeldakse mutatsioonisageduse all?

5. Milliseid mutatsioone peetakse otsesteks ja milliseid vastupidisteks?

6. Mis vahe on somaatilistel mutatsioonidel ja sugurakkude mutatsioonidel? Domineerivad ja retsessiivsed mutatsioonid?

7. Mõnikord nimetatakse punktmutatsioone geenimutatsioonideks. Kas see on teie arvates vastuvõetav? Miks?

8. Selgitage, milline seos on mutatsioonide ja geenide vahel? Mutatsioonid ja rekombinatsioonid?

9. Kui kromosoom on katki, kas murdepunkt asub geeni sees, geenide vahel või mõlemas? Proovige oma vastust põhjendada.

10. Mis on päriliku varieeruvuse homoloogsete jadate seaduse olemus? Nimeta selle seaduse autor.

11. Selgitage mõisteid: puudumine, dubleerimine, inversioon, translokatsioon. Kuidas need kromosoomianomaaliad tekivad?

12. Mis on "transposoonid" või "hüppavad geenid"?

13. Selgitage "geenipositsiooni efekti" olemust.

14. Kui konstantne peab olema nukleotiidi muutus, et seda saaks pidada mutatsiooniks?

15. Milliste lämmastikualuste asendamine põhjustab muutusi ülemineku ja transversiooni tüübis?

16. Joonista võimalikult palju erinevaid kromosoomikatkeste tulemusi. AB/CDE/FGHJ/J, kus punkt tähistab tsentromeeri ja kaldus jooned tähistavad kolme samaaegse katkestuse kohti. Määrake, millised tulemused peaksid esinema kõige sagedamini.

17. Kuidas tekivad ringkromosoomid?

18. Kromosoom A.BCDEEDCFG on ümberpööratud plaastri dubleerimine CDE

Ligikaudu 1 laps 150-st sünnib kromosomaalne anomaalia. Need kõrvalekalded on põhjustatud vigadest kromosoomide arvus või struktuuris. Paljudel kromosoomiprobleemidega lastel on vaimsed ja/või füüsilised sünnidefektid. Mõned kromosoomiprobleemid põhjustavad lõpuks raseduse katkemist või surnultsündimist.

Kromosoomid on meie keharakkudes leiduvad niidilaadsed struktuurid, mis sisaldavad geenide komplekti. Inimestel on 20 000–25 000 geeni, mis määravad kindlaks sellised tunnused nagu silmade ja juuste värv ning vastutavad iga kehaosa kasvu ja arengu eest. Igal inimesel on tavaliselt 46 kromosoomi, mis on paigutatud 23 kromosoomipaari, millest üks kromosoom pärineb emalt ja teine ​​isalt.

Kromosomaalsete kõrvalekallete põhjused

Kromosomaalsed patoloogiad on tavaliselt sperma või munaraku küpsemise ajal tekkiva vea tagajärg. Miks need vead ilmnevad, pole veel teada.

Munad ja sperma rakud sisaldavad tavaliselt 23 kromosoomi. Sulandumisel moodustavad nad 46 kromosoomiga viljastatud munaraku. Kuid mõnikord läheb viljastamise ajal (või enne seda) midagi valesti. Nii võib näiteks munarakk või seemnerakk ebanormaalselt areneda, mille tagajärjel võib neis olla lisakromosoome või vastupidi, kromosoome ei jätku.

Sellisel juhul ühinevad vale kromosoomide arvuga rakud normaalse muna- või seemnerakuga, mille tulemusena on tekkinud embrüos kromosoomianomaaliad.

Kõige tavalisem tüüp kromosomaalne anomaalia nimetatakse trisoomiaks. See tähendab, et inimesel on konkreetse kromosoomi kahe koopia asemel kolm koopiat. Näiteks on neil kolm 21. kromosoomi koopiat.

Enamasti ei jää vale kromosoomide arvuga embrüo ellu. Sellistel juhtudel on naisel raseduse katkemine, tavaliselt varases staadiumis. See juhtub sageli raseduse väga varajases staadiumis, enne kui naine saab isegi aru, et ta on rase. Rohkem kui 50% raseduse katkemistest esimesel trimestril on põhjustatud embrüo kromosoomianomaaliatest.

Enne viljastamist võib esineda muid vigu. Need võivad põhjustada muutusi ühe või mitme kromosoomi struktuuris. Struktuursete kromosoomianomaaliatega inimestel on tavaliselt normaalne kromosoomide arv. Siiski võib kromosoomi (või terve kromosoomi) väikseid tükke kustutada, kopeerida, ümber pöörata, valesti paigutada või vahetada mõne teise kromosoomi osaga. Need struktuurilised ümberkorraldused ei pruugi inimesele mingit mõju avaldada, kui tal on kõik kromosoomid, vaid need on lihtsalt ümber paigutatud. Muudel juhtudel võivad sellised ümberkorraldused põhjustada raseduse katkemist või sünnidefekte.

Rakkude jagunemise vead võivad ilmneda vahetult pärast viljastamist. See võib viia mosaiiksuseni, mille puhul inimesel on erineva geneetilise komplektiga rakud. Näiteks inimestel, kellel on teatud tüüpi mosaiik, Turneri sündroom, puudub mõnes, kuid mitte kõigis rakkudes X-kromosoom.

Kromosomaalsete kõrvalekallete diagnoosimine

Kromosoomianomaaliaid saab diagnoosida enne lapse sündi sünnieelsete testidega, nagu amniotsentees või koorioni biopsia, või pärast sündi vereanalüüsiga.

Nende testide tulemusena saadud rakke kasvatatakse laboris ja seejärel uuritakse nende kromosoome mikroskoobi all. Laboratoorium teeb kujutise (karüotüübi) kõigist inimese kromosoomidest, mis on järjestatud suurimast väiksemani. Kariotüüp näitab kromosoomide arvu, suurust ja kuju ning aitab arstidel tuvastada kõik kõrvalekalded.

Esimene sünnieelne sõeluuring seisneb emalt vere võtmises analüüsiks raseduse esimesel trimestril (10.–13. rasedusnädalal), aga ka spetsiaalsest ultraheliuuringust beebi kuklaosast (nn kraeruumist).

Teine sünnieelne sõeluuring viiakse läbi raseduse teisel trimestril ja see koosneb ema vereanalüüsist 16–18 nädala jooksul. See sõeluuring võimaldab teil tuvastada rasedusi, millel on suurem risk geneetiliste häirete esinemiseks.

Sõeluuringud ei suuda aga Downi sündroomi ega teisi täpselt diagnoosida. Arstid soovitavad, et naised, kellel on ebanormaalsed sõeluuringu tulemused, läbiksid täiendavad testid, nagu koorioni biopsia ja amniotsentees, et need häired lõplikult diagnoosida või välistada.

Kõige levinumad kromosoomianomaaliad

Esimesed 22 paari kromosoome nimetatakse autosoomideks või somaatilisteks (mittesoolisteks) kromosoomideks. Nende kromosoomide kõige levinumad häired on järgmised:

1. Downi sündroom (trisoomia 21 kromosoom) - üks levinumaid kromosomaalseid kõrvalekaldeid, mida diagnoositakse ligikaudu 1 beebil 800-st. Downi sündroomiga inimestel on erinev vaimne areng, iseloomulikud näojooned ning sageli kaasasündinud kõrvalekalded südame arengus ja muud probleemid.

Kaasaegsed väljavaated Downi sündroomiga laste arenguks on palju helgemad kui varem. Enamikul neist on kerge kuni mõõdukas vaimupuue. Varajase sekkumise ja erihariduse abil õpivad paljud neist lastest lapsepõlvest peale lugema ja kirjutama ning tegevustes osalema.

Downi sündroomi ja teiste trisoomiate risk suureneb koos ema vanusega. Downi sündroomiga lapse saamise oht on ligikaudu:

• 1 1300-st, kui ema on 25-aastane;
• 1 1000-st, kui ema on 30-aastane;
• 1 400-st, kui ema on 35-aastane;
• 1 100-st, kui ema on 40-aastane;
• 1 35-st, kui ema on 45-aastane.

2. Trisoomia 13 ja 18 kromosoom Need trisoomiad on tavaliselt raskemad kui Downi sündroom, kuid õnneks on need üsna haruldased. Ligikaudu 1 laps 16 000-st sünnib 13. trisoomiaga (Patau sündroom) ja 1 5000 lapsest sünnib 18. trisoomiaga (Edwardsi sündroom). 13. ja 18. trisoomiaga lastel on tavaliselt tõsine vaimne alaareng ja palju sünnidefekte. Enamik neist lastest sureb enne aastaseks saamist.

Viimane, 23. kromosoomipaar on sugukromosoomid, mida nimetatakse X-kromosoomideks ja Y-kromosoomideks. Naistel on reeglina kaks X-kromosoomi, meestel aga üks X-kromosoom ja üks Y-kromosoom. Sugukromosoomide kõrvalekalded võivad põhjustada viljatust, kasvuhäireid ning õppimis- ja käitumisprobleeme.

Kõige levinumad sugukromosoomide kõrvalekalded on järgmised:

1. Turneri sündroom - See häire mõjutab ligikaudu 1 2500 naissoost loodet. Turneri sündroomiga tüdrukul on üks normaalne X-kromosoom ja teine ​​X-kromosoom puudub täielikult või osaliselt. Reeglina on sellised tüdrukud viljatud ega läbi normaalse puberteedi muutusi, kui nad ei võta sünteetilisi suguhormoone.

Turneri sündroomi all kannatavad tüdrukud on väga lühikesed, kuigi ravi kasvuhormooniga võib aidata suurendada pikkust. Lisaks on neil terve rida terviseprobleeme, eriti südame ja neerudega. Enamikul Turneri sündroomiga tüdrukutest on normaalne intelligentsus, kuigi neil on mõningaid õpiraskusi, eriti matemaatikas ja ruumilises mõtlemises.

2. Trisoomia X kromosoom Ligikaudu 1 naisel 1000-st on täiendav X-kromosoom. Need naised on väga pikad. Neil ei ole üldiselt füüsilisi sünnidefekte, neil on normaalne puberteet ja nad on viljakad. Sellistel naistel on normaalne intellekt, kuid nende õppimisega võib esineda tõsiseid probleeme.

Kuna sellised tüdrukud on terved ja normaalse välimusega, ei tea nende vanemad sageli, et nende tütrel on. Mõned vanemad saavad teada, et nende lapsel on sarnane kõrvalekalle, kui ema kasutas raseduse ajal mõnda invasiivset sünnieelse diagnoosimise meetodit (amniotsentees või kooriotsentees).

3. Klinefelteri sündroom - See häire esineb ligikaudu ühel poisil 500 kuni 1000-st. Klinefelteri sündroomiga poistel on kaks (või mõnikord rohkem) X-kromosoomi koos ühe normaalse Y-kromosoomiga. Nendel poistel on tavaliselt normaalne intelligentsus, kuigi paljudel on õppimisprobleeme. Kui sellised poisid suureks kasvavad, on neil vähenenud testosterooni sekretsioon ja nad on viljatud.

4. Y-kromosoomi disoomia (XYY) - Ligikaudu 1 mees 1000-st sünnib ühe või mitme täiendava Y-kromosoomiga. Nendel meestel on normaalne puberteet ja nad ei ole viljatud. Enamikul neist on normaalne intelligentsus, kuigi võib esineda mõningaid õppimis-, käitumis- ning kõne- ja keeleprobleeme. Nagu naiste trisoomia X puhul, ei tea paljud mehed ja nende vanemad enne sünnieelse diagnoosi panemist, et neil on anomaalia.

Vähem levinud kromosoomianomaaliad

Uued kromosoomide analüüsimeetodid võimaldavad tuvastada pisikesi kromosoomipatoloogiaid, mida pole võimalik näha isegi võimsa mikroskoobi all. Selle tulemusena saavad üha rohkem vanemaid teada, et nende lapsel on geneetiline anomaalia.

Mõned neist ebatavalistest ja haruldastest kõrvalekalletest on järgmised:

• Kustutamine - kromosoomi väikese osa puudumine;
• Mikrodeletsioon - väga väikese arvu kromosoomide puudumine, võib-olla on puudu ainult üks geen;
• Translokatsioon – osa ühest kromosoomist liitub teise kromosoomiga;
• Inversioon – osa kromosoomist jäetakse välja ja geenide järjekord on vastupidine;
• Dubleerimine (dubleerimine) - osa kromosoomist dubleeritakse, mis viib täiendava geneetilise materjali moodustumiseni;
• Rõngaskromosoom – kui kromosoomi mõlemast otsast eemaldatakse geneetiline materjal ning uued otsad ühinevad ja moodustavad rõnga.

Mõned kromosomaalsed patoloogiad on nii haruldased, et teadusele on teada ainult üks või paar juhtu. Mõned anomaaliad (näiteks mõned translokatsioonid ja inversioonid) ei pruugi mittegeneetilise materjali puudumisel inimese tervist kuidagi mõjutada.

Mõned ebatavalised häired võivad olla põhjustatud väikestest kromosomaalsetest deletsioonidest. Näited on järgmised:

• nutva kassi sündroom (5. kromosoomi kustutamine) - imikueas haigeid lapsi eristab kõrgete toonidega nutt, justkui karjuks kass. Neil on tõsiseid probleeme füüsilise ja intellektuaalse arenguga. Sellise haigusega sünnib umbes 1 laps 20–50 tuhandest;
• Prader-Willi sündroomja (15. kromosoomil kustutatud) - haigetel lastel on vaimu- ja õpiraskused, lühikest kasvu ja käitumisprobleeme. Enamikul neist lastest tekib äärmine rasvumine. Sellise haigusega sünnib umbes 1 laps 10–25 tuhandest;
• DiGeorge'i sündroom (deletsioon kromosoomil 22 või deletsioon 22q11) – umbes 1 laps 4000-st sünnib deletsiooniga 22. kromosoomi mõnes osas. See kustutamine põhjustab mitmesuguseid probleeme, mis võivad hõlmata südamedefekte, huule-/suulaelõhe (suulaelõhe ja huulelõhe), immuunsüsteemi häireid, ebanormaalseid näojooni ja õppimisprobleeme;
• Wolff-Hirshhorni sündroom (kromosoomi 4 kustutamine) – seda häiret iseloomustab vaimne alaareng, südamerikked, halb lihastoonus, krambid ja muud probleemid. See häire mõjutab umbes 1 last 50 000-st.

Kui DiGeorge'i sündroomiga inimesed välja arvata, on ülalnimetatud sündroomidega inimesed viljatud. Mis puutub DiGeorge'i sündroomiga inimestesse, siis see patoloogia pärineb 50% iga rasedusega.

Uued kromosoomide analüüsimeetodid võivad mõnikord täpselt kindlaks teha, kus geneetiline materjal puudub või kus on lisageen. Kui arst teab täpselt, kus süüdlane on kromosomaalne anomaalia, saab ta hinnata selle täielikku mõju lapsele ja anda ligikaudse prognoosi selle lapse arengu kohta tulevikus. Sageli aitab see vanematel teha otsus rasedust jätkata ja valmistuda ette veidi teistsuguse lapse sünniks.

Inimkeha on keeruline süsteem, mille tegevust reguleeritakse erinevatel tasanditel. Samal ajal peavad teatud ained osalema spetsiifilistes biokeemilistes protsessides, et kõik rakud, elundid ja terved süsteemid saaksid korralikult toimida. Ja selleks peate panema õige aluse. Nii nagu kõrghoone ei saa seista ilma korralikult ettevalmistatud vundamendita, nõuab inimkeha "ehitamine" õiget pärandmaterjali edasikandumist. Just sellesse põimitud geneetiline kood juhib embrüo arengut, laseb kujuneda kõigil interaktsioonidel ja määrab inimese normaalse eksistentsi.

Kuid mõnel juhul ilmnevad pärilikes andmetes vead. Need võivad esineda üksikute geenide tasemel või puudutada nende suuri ühendusi. Selliseid muutusi nimetatakse geenimutatsioonideks. Mõnes olukorras on probleem seotud tervete kromosoomidega, st raku struktuuriüksustega. Sellest lähtuvalt nimetatakse neid kromosomaalseteks mutatsioonideks. Pärilikke haigusi, mis arenevad kromosoomide komplekti või kromosoomide struktuuri rikkumiste tagajärjel, nimetatakse kromosoomideks.

Tavaliselt sisaldab iga keharakk sama arvu kromosoome, mis on seotud samade geenidega. Inimestel koosneb komplekt 23 paarist ja ainult sugurakkudes on 46 kromosoomi asemel pool number. See on vajalik selleks, et viljastamise käigus, kui sperma ja munarakk sulanduvad, saadakse täisväärtuslik kombinatsioon kõigi vajalike geenidega. Geenid jaotuvad kromosoomide vahel mitte juhuslikult, vaid rangelt määratletud järjekorras. Sel juhul jääb lineaarne jada kõigile inimestele samaks.

Sugurakkude moodustumise protsessis võib aga ette tulla erinevaid “vigu”. Mutatsioonide tulemusena muutub kromosoomide arv või nende struktuur. Sel põhjusel võib pärast viljastamist munas olla kromosomaalset materjali üleliigne või, vastupidi, ebapiisav kogus. Tasakaalustamatuse tõttu on loote areng häiritud, mis võib põhjustada iseeneslikku aborti, surnultsündimist või päriliku kromosoomihaiguse väljakujunemist.

Kromosomaalsete haiguste etioloogia

Kromosomaalsete patoloogiate etioloogilised tegurid hõlmavad kõiki kromosomaalsete mutatsioonide tüüpe. Lisaks võivad mõned genoomsed mutatsioonid avaldada sarnast mõju.

Inimestel esineb deletsioone, dubleerimist, translokatsioone ja inversioone, see tähendab igat tüüpi mutatsioone. Kustutamise ja dubleerimisega on geneetiline teave vastavalt ebapiisav ja ülemäärane. Kuna tänapäevaste meetoditega saab tuvastada isegi väikese osa geneetilise materjali puudumist (geenitasandil), on peaaegu võimatu tõmmata selget piiri geeni- ja kromosomaalsete haiguste vahele.

Translokatsioonid on geneetilise materjali vahetus, mis toimub üksikute kromosoomide vahel. Teisisõnu, osa geneetilisest järjestusest viiakse mittehomoloogsesse kromosoomi. Translokatsioonide hulgas eristatakse kahte olulist rühma - vastastikust ja Robertsoni.

Vastastikuse iseloomuga translokatsioone ilma kaasatud alade kaotamiseta nimetatakse tasakaalustatud. Need, nagu inversioonid, ei põhjusta geeniinformatsiooni kadu ega põhjusta seetõttu patoloogilisi mõjusid. Kuid selliste kromosoomide edasisel osalemisel ristumise ja redutseerimise protsessis võivad moodustuda ebapiisava geenikomplektiga sugurakud tasakaalustamata komplektidega. Nende osalemine viljastamisprotsessis viib teatud pärilike sündroomide tekkeni järglastel.

Robertsoni translokatsioone iseloomustab kahe akrotsentrilise kromosoomi osalemine. Protsessi käigus kaotatakse lühikesed käed, pikad aga säilivad. Kahest algkromosoomist moodustub üks terve metatsentriline kromosoom. Hoolimata osa geneetilisest materjalist kadumisest, patoloogiate arengut sel juhul tavaliselt ei toimu, kuna ülejäänud 8 akrotsentrilise kromosoomi kaotatud osade funktsioone kompenseerivad sarnased geenid.

Terminaalsete deletsioonidega (st nende kadumisega) võib moodustuda rõngaskromosoom. Selle kandjal, kes sai sellise geenimaterjali ühelt vanemalt, on terminaalsetes osades märgitud osaline monosoomia. Läbi tsentromeeri purunemisel võib tekkida isokromosoom, millel on samad geeniharud (need erinevad normaalse kromosoomi poolest).

Mõnel juhul võib tekkida uniparentaalne disoomia. See tekib siis, kui trisoomia tekib kromosoomide mitteeraldumise ja viljastamise ajal ning pärast seda eemaldatakse üks kolmest kromosoomist. Selle nähtuse mehhanismi ei mõisteta praegu. Selle tulemusena ilmub aga kromosoomikomplekti kaks koopiat ühe vanema kromosoomist, samas kui osa teise vanema geeniinfost läheb kaduma.

Erinevad võimalused kromosoomikomplekti moonutamiseks põhjustavad mitmesuguseid haigusvorme.

On kolm peamist põhimõtet, mis võimaldavad teil tekkivat kromosomaalset patoloogiat täpselt klassifitseerida. Nende järgimine annab ühemõttelise ülevaate kõrvalekalde vormist.

Esimese põhimõtte kohaselt on vaja määrata mutatsiooni, geeni või kromosoomi tunnused, samuti on vaja selgelt märkida konkreetne kromosoom. Näiteks võib see olla lihtne trisoomia kromosoomil 21 või triploidsus. Individuaalse kromosoomi ja mutatsiooni tüübi kombinatsioon määrab kromosomaalse patoloogia vormid. Tänu selle põhimõtte järgimisele on võimalik täpselt kindlaks teha, millises struktuuriüksuses on muutused, samuti saab teada, kas on fikseeritud kromosomaalse materjali liig või defitsiit. Selline lähenemine on efektiivsem kui kliiniliste tunnuste järgi klassifitseerimine, kuna paljud kõrvalekalded põhjustavad sarnaseid organismi arenguhäireid.

Teise põhimõtte kohaselt on vaja kindlaks määrata rakkude tüüp, milles mutatsioon toimus - zygoot või gameet. Mutatsioonid sugurakkudes viivad kromosomaalsete haiguste täielike vormide ilmnemiseni. Iga keharakk sisaldab kromosoomianomaaliaga geneetilise materjali koopiat. Kui rikkumine toimub hiljem, sügoodi staadiumis või purustamise ajal, klassifitseeritakse mutatsioon somaatiliseks. Sel juhul saavad mõned rakud algse geneetilise materjali ja mõned - muudetud kromosoomikomplektiga. Samal ajal võib kehas esineda kahte või enamat tüüpi komplekte. Nende kombinatsioon meenutab mosaiiki, nii et seda haigusvormi nimetatakse mosaiigiks. Kui kehas on rohkem kui 10% muudetud kromosoomikomplektiga rakkudest, kordab kliiniline pilt täisvormi.

Kolmanda põhimõtte kohaselt tuvastatakse põlvkond, kus mutatsioon esmakordselt ilmnes. Kui muutust täheldati tervete vanemate sugurakkudes, siis räägivad nad juhuslikust juhtumist. Kui see oli juba ema või isa organismis olemas, siis räägime pärilikust vormist. Märkimisväärse osa pärilikest kromosomaalsetest haigustest põhjustavad Robertsoni translokatsioonid, inversioonid ja tasakaalustatud vastastikused translokatsioonid. Meioosi protsessis võivad need põhjustada patoloogilise kombinatsiooni moodustumist.

Täielik täpne diagnoos eeldab, et tehakse kindlaks mutatsiooni tüüp, tuvastatakse kahjustatud kromosoom, selgitatakse haiguse täielikku või mosaiiksust ja tuvastatakse pärilikkus või juhuslik esinemine. Selleks vajalikke andmeid saab geneetilise diagnostika käigus, kasutades patsiendi, mõnel juhul ka tema sugulaste proove.

Üldised küsimused

Geneetika intensiivne areng viimastel aastakümnetel on võimaldanud välja töötada eraldi kromosomaalse patoloogia piirkonna, mis muutub järk-järgult üha olulisemaks. See valdkond hõlmab mitte ainult kromosoomihaigusi, vaid ka mitmesuguseid loote arengu häireid (näiteks raseduse katkemine). Praegu on anomaaliate arv juba 1000. Üle saja vormi iseloomustab kliiniliselt väljakujunenud pilt ja neid nimetatakse sündroomideks.

On mitmeid haiguste rühmi. Triploidsus on juhtum, kus keharakkudel on genoomi lisakoopia. Kui on ainult ühe kromosoomi duplikaat, nimetatakse sellist haigust trisoomiaks. Samuti võivad organismi ebanormaalse arengu põhjused olla deletsioonid (geenikoodi kustutatud lõigud), dubleerimised (vastavalt geenide või nende rühmade lisakoopiad) ja muud defektid. Inglise arst L. Down kirjeldas 1866. aastal üht kuulsaimat sedalaadi haigust. Tema nime saanud sündroom areneb 21. kromosoomi lisakoopia (trisoomia-21) juuresolekul. Teiste kromosoomide trisoomid lõppevad reeglina raseduse katkemisega või lõppevad lapsepõlves tõsiste arenguhäirete tõttu surmaga.

Hiljem avastati X-kromosoomi monosoomia juhtumeid. 1925. aastal kirjeldasid oma sümptomeid Shereshevsky N.A. ja 1938. aastal Turner G.. Trisoomia-XXY, mis esineb meestel, kirjeldas Klinefelter 1942. aastal.

Nendest haigusjuhtudest said selle valdkonna esimesed uurimisobjektid. Pärast kolme loetletud sündroomi etioloogia dešifreerimist ilmnes tegelikult kromosomaalsete haiguste suund. 1960. aastatel viisid edasised tsütogeneetilised uuringud kliinilise tsütogeneetika kujunemiseni. Teadlased on tõestanud seost patoloogiliste kõrvalekallete ja kromosomaalsete mutatsioonide vahel ning saanud ka statistilisi andmeid vastsündinute mutatsioonide esinemissageduse ja spontaanse abordi juhtude kohta.

Kromosomaalsete kõrvalekallete tüübid

Kromosomaalsed anomaaliad võivad olla nii suhteliselt suured kui ka väikesed. Uurimismeetodid varieeruvad sõltuvalt nende suurusest. Näiteks punktmutatsioonide, deletsioonide ja dubleerimiste puhul, mis hõlmavad saja nukleotiidi pikkuseid lõike, on mikroskoobiga tuvastamine võimatu. Kromosomaalset häiret on diferentsiaalvärvimise meetodil võimalik määrata ainult siis, kui kahjustatud ala suurus on arvutatud miljonites nukleotiidides. Väikseid mutatsioone saab tuvastada ainult nukleotiidjärjestuse määramisega. Reeglina toovad suuremad häired (näiteks mikroskoobi all nähtavad) kaasa tugevama mõju organismi talitlusele. Lisaks võib anomaalia mõjutada mitte ainult geeni, vaid ka päriliku materjali osa, mille funktsioone pole veel uuritud.

Monosoomiat nimetatakse anomaaliaks, mis väljendub ühe kromosoomi puudumises. Vastupidine juhtum on trisoomia – kromosoomi lisakoopia lisamine standardsele 23 paarile. Sellest lähtuvalt muutub ka nende geenide koopiate arv, mis tavaliselt esinevad kahes koopias. Monosoomia puhul puudub geen, trisoomiaga selle liig. Kui kromosoomianomaalia viib üksikute sektsioonide arvu muutumiseni, siis räägitakse osalisest trisoomiast või monosoomiast (näiteks piki 13q kätt).

On ka uniparental disoomia juhtumeid. Sel juhul satub kehasse homoloogsete kromosoomide paar (või üks ja osa homoloogsest kromosoomist) ühelt vanemalt. Põhjuseks on uurimata mehhanism, mis arvatavasti koosneb kahest faasist – trisoomia tekkest ja ühe kolmest kromosoomist eemaldamisest. Uniparentaalse disoomia mõju võib olla nii väike kui ka märgatav. Fakt on see, et kui samades kromosoomides on retsessiivne mutantne alleel, ilmneb see automaatselt. Samas ei pruugi vanemal, kellelt mutatsiooniga kromosoom saadi, olla geeni heterosügootsuse tõttu terviseprobleeme.

Kuna geneetilisel materjalil on suur tähtsus organismi kõikides arenguetappides, võivad ka väikesed anomaaliad põhjustada suuri muutusi geenide koordineeritud tegevuses. Lõppude lõpuks on nende ühist tööd miljonite aastate jooksul evolutsiooni käigus lihvitud. Pole üllatav, et sellise mutatsiooni esinemise tagajärjed hakkavad tõenäoliselt ilmnema juba sugurakkude tasemel. Eriti tugevalt mõjutavad need mehi, kuna ühel hetkel peab loode lülituma naise arenguteelt mehelikule. Kui vastavate geenide aktiivsusest ei piisa, tekivad mitmesugused kõrvalekalded, kuni hermafroditismini välja.

Esimesed kromosomaalsete häirete mõjude uuringud hakati läbi viima 60ndatel, pärast seda, kui mõne haiguse kromosomaalne olemus oli kindlaks tehtud. Tinglikult võib eristada kahte suurt seotud mõjude rühma: kaasasündinud väärarenguid ja muutusi, mis põhjustavad surmavaid tagajärgi. Kaasaegsel teadusel on teavet selle kohta, et kromosoomianomaaliad hakkavad ilmnema juba sügoodi staadiumis. Surmavad tagajärjed on sel juhul üks peamisi loote surma põhjuseid emakas (see näitaja on inimestel üsna kõrge).

Kromosoomiaberratsioonid on muutused kromosoomimaterjali struktuuris. Need võivad esineda juhuslikult või olla pärilikud. Nende ilmumise täpset põhjust pole kindlaks tehtud. Teadlased usuvad, et mõned neist mutatsioonidest põhjustavad mitmesugused keskkonnategurid (näiteks keemiliselt aktiivsed ained), mis mõjutavad embrüot või isegi sigooti. Huvitav fakt on see, et enamik kromosoomaberratsioone on tavaliselt seotud kromosoomidega, mille loode saab isalt.

Märkimisväärne osa kromosoomaberratsioonidest on väga haruldane ja neid on leitud üks kord. Samal ajal on mõned teised üsna tavalised, isegi nende inimeste seas, kes pole sugulussidemetega seotud. Näiteks kromosoomide 13 ja 14 tsentromeersete või neile lähedaste piirkondade translokatsioon on laialt levinud. Lühikese käe mitteaktiivse kromatiini kadu ei mõjuta praktiliselt tervist. Sarnaste Robertsoni translokatsioonide korral langeb karüotüüpi 45 kromosoomi.

Ligikaudu kaks kolmandikku kõigist vastsündinutel leitud kromosoomianomaaliatest kompenseeritakse teiste geenikoopiatega. Sel põhjusel ei kujuta nad tõsist ohtu lapse normaalsele arengule. Kui rikkumise hüvitamine ei ole võimalik, tekivad väärarengud. Sageli tuvastatakse selline tasakaalustamata anomaalia vaimse alaarengu ja muude kaasasündinud väärarengutega patsientidel, samuti lootel pärast spontaanseid aborte.

On teada kompenseeritud anomaaliad, mis võivad päranduda põlvest põlve ilma haigusi esinemata. Mõnel juhul võib selline anomaalia muutuda tasakaalustamata vormiks. Seega, kui kromosoomi 21 mõjutab translokatsioon, suureneb selle trisoomia oht. Statistika kohaselt on igal 20-l trisoomia-21 lapsel selline translokatsioon ja igal viiendal juhul on sarnane häire ühel vanematest. Kuna enamik translokatsioonist põhjustatud trisoomia-21 lapsi sünnib noortele (alla 30-aastastele) emadele, on selle haiguse avastamisel lapsel vaja läbi viia noorte vanemate diagnostiline uuring.

Kompenseerimata häirete esinemise oht sõltub tugevalt translokatsioonist, mistõttu on teoreetilised arvutused rasked. Siiski on statistiliste andmete põhjal võimalik ligikaudselt määrata vastava patoloogia tõenäosust. Sellist teavet kogutakse tavaliste translokatsioonide jaoks. Eelkõige on Robertsoni translokatsioonil ema kromosoomide 14 ja 21 vahel 2-protsendiline tõenäosus, et lapsel tekib trisoomia 21. Sama translokatsioon isal on päritud 10% tõenäosusega.

Kromosomaalsete kõrvalekallete levimus

Uuringutulemused näitavad, et vähemalt kümnendikul viljastumisjärgsetest munarakkudest ja umbes 5-6 protsendil loodetest esineb mitmesuguseid kromosoomianomaaliaid. Reeglina toimub sel juhul 8-11 nädala jooksul spontaanne abort. Mõnel juhul põhjustavad need hilisemaid raseduse katkemisi või põhjustavad surnultsündi.

Vastsündinutel (üle 65 tuhande lapse küsitluse tulemuste kohaselt) esineb kromosoomide arvu muutust või olulisi kromosoomaberratsioone ligikaudu 0,5% koguarvust. Vähemalt ühel 700-st on 13., 18. või 21. kromosoomi trisoomia; umbes 1 poisil 350-st on pikendatud kromosoomide komplekt kuni 47 ühikuni (karüotüübid 47, XYY ja 47, XXY). Monosoomia X-kromosoomil on harvem - üksikud juhtumid mitmel tuhandel. Umbes 0,2%-l on kromosoomiaberratsioonid kompenseeritud.

Täiskasvanutel avastatakse mõnikord ka pärilikke kõrvalekaldeid (tavaliselt kompenseeritud), mõnikord koos sugukromosoomide trisoomiaga. Uuringud näitavad ka, et ligikaudu 10–15 protsenti vaimse alaarengu juhtumite koguarvust on seletatav kromosoomianomaalia olemasoluga. See näitaja suureneb oluliselt, kui koos vaimse arengu häiretega täheldatakse anatoomilisi defekte. Viljatust põhjustavad sageli ka ekstra sugukromosoom (meestel) ja monosoomia/aberratsioon X-kromosoomil (naistel).

Kromosomaalsete kõrvalekallete ja pahaloomuliste kasvajate vaheline seos

Reeglina viib pahaloomuliste kasvajate rakkude uurimine mikroskoobi all nähtavate kromosomaalsete kõrvalekallete tuvastamiseni. Sarnased tulemused saadakse leukeemia, lümfoomi ja mitmete teiste haiguste kontrollimisel.

Eelkõige lümfoomide puhul ei ole haruldane leida translokatsiooni, millega kaasneb katkestus immunoglobuliini raske ahela lookuses (14. kromosoom) või selle läheduses. Sel juhul liigub MYC geen 8. kromosoomilt 14. kromosoomile.

Müeloidleukeemia korral registreeritakse enamikul juhtudel (üle 95%) translokatsioon kromosoomide 22 ja 9 vahel, mis põhjustab iseloomuliku Philadelphia kromosoomi ilmnemise.

Plahvatuskriisiga arengu ajal kaasneb järjestikuste kromosomaalsete kõrvalekallete ilmnemine karüotüübis.

Kasutades diferentsiaalvärvimismeetodeid, millele järgneb vaatlus mikroskoobi all, samuti molekulaargeneetilise testimise meetodeid kasutades saab õigeaegselt tuvastada kromosoomianomaaliaid erinevate leukeemiate korral. See teave aitab koostada arenguprognoosi, seda kasutatakse diagnoosi täpsustamiseks ja ravi kohandamiseks.

Tavaliste tahkete kasvajate, nagu käärsoolevähk, rinnavähk jne. tavapärased tsütogeneetilised meetodid on rakendatavad teatud piirangutega. Siiski on tuvastatud ka neile iseloomulikud kromosoomianomaaliad. Kasvajates esinevad kõrvalekalded on sageli seotud geenidega, mis vastutavad rakkude normaalse kasvu eest. Geeni amplifikatsiooni (mitmekoopia moodustumise) tõttu täheldatakse mõnikord väikeste minikromosoomide moodustumist neoplasmide rakkudes.

Mõnel juhul põhjustab pahaloomulise moodustise ilmnemine geeni kadu, mis peaks tagama proliferatsiooni pärssimise. Põhjuseid võib olla mitu: levinumad on kustutamised ja katkestused translokatsiooniprotsessis. Selliseid mutatsioone peetakse retsessiivseteks, kuna isegi ühe normaalse alleeli olemasolu tagab tavaliselt piisava kasvu kontrolli. Rikkumised võivad ilmneda või pärida. Kui genoomis puudub normaalne geenikoopia, siis proliferatsioon lakkab sõltumast regulatiivsetest teguritest.

Seega on kõige olulisemad pahaloomuliste kasvajate esinemist ja kasvu mõjutavad kromosomaalsed kõrvalekalded järgmist tüüpi:

translokatsioonid, kuna need võivad põhjustada proliferatsiooni eest vastutavate geenide normaalse funktsioneerimise häireid (või põhjustada nende raskemat tööd);

Kustutused, mis koos teiste retsessiivsete mutatsioonidega põhjustavad muutusi rakkude kasvu regulatsioonis;

Rekombinatsioonist tingitud retsessiivsed mutatsioonid muutuvad homosügootseks ja seetõttu täielikult avalduvad;

Amplifikatsioonid, mis stimuleerivad kasvajarakkude proliferatsiooni.

Nende mutatsioonide tuvastamine geneetilise diagnoosimise käigus võib viidata suurenenud riskile pahaloomuliste kasvajate tekkeks.

Tuntud kromosomaalse iseloomuga haigused

Downi sündroom on üks tuntumaid haigusi, mis tekivad geneetilise materjali kõrvalekallete tõttu. Selle põhjuseks on 21. kromosoomi trisoomia. Selle haiguse iseloomulik tunnus on arengupeetus. Lapsed kogevad kooliskäimisel tõsiseid probleeme, sageli vajavad nad alternatiivset õppematerjali. Samal ajal on füüsilise arengu rikkumisi - lame nägu, laienenud silmad, klinodaktiilia ja teised. Kui sellised inimesed teevad märkimisväärseid jõupingutusi, saavad nad üsna hästi sotsialiseeruda, isegi Downi sündroomiga mehe edukas kõrghariduses on juhtum. Patsientidel on suurem risk dementsuse tekkeks. See ja mitmed muud põhjused põhjustavad lühikese eluea.

Trisoomia hõlmab ka Patau sündroomi, ainult sel juhul on 13. kromosoomi kolm koopiat. Seda haigust iseloomustavad mitmed väärarengud, sageli polüdaktüüliaga. Enamasti on tegemist kesknärvisüsteemi aktiivsuse rikkumisega või selle alaarenguga. Sageli (umbes 80 protsendil) patsientidel esineb südame väärarenguid. Rasked häired põhjustavad kõrget suremust – kuni 95% selle diagnoosiga lastest sureb esimesel eluaastal. Haigus ei allu ravile ega korrigeerimisele, reeglina on võimalik tagada vaid inimese seisundi üsna pidev jälgimine.

Teine trisoomia vorm, millega lapsed sünnivad, viitab 18. kromosoomile. Sel juhul nimetatakse haigust Edwardsi sündroomiks ja seda iseloomustavad mitmed häired. Luud on deformeerunud ja sageli täheldatakse kolju muutunud kuju. Kardiovaskulaarsüsteem on tavaliselt väärarengutega, samuti täheldatakse probleeme hingamissüsteemiga. Selle tulemusena ei ela umbes 60% lastest kuni 3 kuud, kuni 95% selle diagnoosiga lastest sureb 1 aasta vanuseks.

Teiste vastsündinute kromosoomide trisoomiat praktiliselt ei leitud, kuna see viib peaaegu alati raseduse enneaegse katkemiseni. Mõnel juhul sünnib laps surnud.

Shereshevsky-Turneri sündroom on seotud sugukromosoomide arvu rikkumisega. Kromosoomide lahknemise protsessi rikkumiste tõttu kaob X-kromosoom naise kehas. Selle tulemusena ei saa organism õiges koguses hormoone, mistõttu on selle areng häiritud. Esiteks kehtib see suguelundite kohta, mis arenevad ainult osaliselt. Peaaegu alati naise jaoks tähendab see laste saamise võimatust.

Meestel põhjustab Y- või X-kromosoomi polüsoomia Klinefelteri sündroomi arengut. Seda haigust iseloomustab meeste omaduste nõrk väljendus. Sageli kaasneb günekomastia, arengupeetus on võimalik. Enamikul juhtudel täheldatakse varajasi probleeme potentsi ja viljatusega. Sel juhul, nagu Shereshevsky-Turneri sündroomi puhul, võib väljapääsuks olla kehaväline viljastamine.

Tänu sünnieelse diagnoosi meetoditele on saanud võimalikuks nende ja teiste loote haiguste tuvastamine raseduse ajal. Paarid võivad otsustada oma raseduse katkestada, et proovida teist last eostada. Kui nad otsustavad lapse taluda ja sünnitada, võimaldavad teadmised selle geneetilise materjali omadustest eelnevalt valmistuda teatud ennetus- või ravimeetoditeks.

Karüotüüp on raku tuuma kromosoomide süstematiseeritud kogum, millel on kvantitatiivsed ja kvalitatiivsed omadused.

Normaalne naise karüotüüp - 46,XX Normaalne mehe karüotüüp - 46,XY

Kariotüübi uurimine on protseduur, mille eesmärk on tuvastada kõrvalekaldeid kromosoomide struktuuris ja arvus.

Kariotüüpimise näidustused:

• Mitmed kaasasündinud väärarengud, millega kaasneb kliiniliselt ebanormaalne fenotüüp või düsmorfism
• Vaimne alaareng või arengupeetus
• Seksuaalse diferentseerumise rikkumine või seksuaalse arengu kõrvalekalded
• Primaarne või sekundaarne amenorröa
• Spermogrammi kõrvalekalded - azoospermia või raske oligospermia
• Teadmata etioloogiaga viljatus
• harjumuspärane raseduse katkemine
• Struktuursete kromosoomianomaaliatega patsiendi vanemad
• Kromosoomianomaaliatega laste taassünd

Kahjuks saab kariotüüpi uurides määrata ainult suuri struktuurilisi ümberkorraldusi. Enamasti on kromosoomide struktuuri anomaaliateks mikrodeletsioonid ja mikroduplikatsioonid, mis on mikroskoobi all nähtamatud. Sellised muutused on aga hästi tuvastatavad tänapäevaste molekulaarsete tsütogeneetiliste meetodite – fluorestsentshübridisatsiooni (FISH) ja kromosomaalse mikrokiibi analüüsiga.

Lühend FISH tähistab fluorescent in situ hübridisatsiooni – fluorestsentshübridisatsioon paigas. See on tsütogeneetiline meetod, mida kasutatakse konkreetse DNA järjestuse tuvastamiseks ja asukoha määramiseks kromosoomides. Selleks kasutatakse spetsiaalseid sonde - fluorofooride või mõne muu märgistusega ühendatud nukleosiide. Seotud DNA sondide visualiseerimine viiakse läbi fluorestsentsmikroskoobi abil.

FISH-meetod võimaldab uurida väikeseid kromosoomide ümberkorraldusi, mida standardse kariotüübi uuringus ei tuvastata. Siiski on sellel üks oluline puudus. Sondid on spetsiifilised ainult ühele genoomi piirkonnale ja selle tulemusena saab ühe uuringuga määrata ainult selle piirkonna (või mitmevärviliste sondide kasutamisel mitme) koopiate olemasolu või arvu. Seetõttu on õige kliiniline eeldus oluline ja FISH-analüüs võib diagnoosi ainult kinnitada või mitte kinnitada.

Selle meetodi alternatiiviks on kromosomaalne mikrokiibi analüüs, mis sama täpsuse, tundlikkuse ja spetsiifilisusega määrab geneetilise materjali koguse sadades tuhandetes (ja isegi miljonites) genoomipunktides, mis võimaldab diagnoosida peaaegu kõiki teadaolevaid mikrodeletsiooni. ja mikroduplikatsiooni sündroomid.

Kromosomaalne mikrokiibi analüüs on molekulaarne tsütogeneetiline meetod DNA koopiate arvu variatsioonide tuvastamiseks võrreldes kontrollprooviga. Selle analüüsi tegemisel uuritakse kõiki kliiniliselt olulisi genoomi osi, mis võimaldab maksimaalse täpsusega välistada katsealuse kromosomaalset patoloogiat. Seega saab tuvastada patogeenseid deletsioone (kromosoomide lõikude kadumist), dubleerimist (geneetilise materjali täiendavate koopiate ilmumist), heterosügootsuse kadumisega piirkondi, mis on olulised haiguste, lähedaste abielude, autosoomsete retsessiivsete haiguste jäljendamisel.

Millal on kromosomaalse mikrokiibi analüüs vajalik?

• Esmavaliku testina düsmorfiate, kaasasündinud väärarengute, vaimse alaarengu/arengupeetuse, mitmete kaasasündinud anomaaliate, autismi, krampide või mis tahes kahtlustatava genoomse tasakaaluhäirega patsientide diagnoosimiseks.
• Kariotüübi, FISH-i ja võrdleva genoomse hübridisatsiooni asendajana, kui kahtlustatakse mikrodeletsiooni/mikroduplikatsiooni sündroomi.
• Uuringuna tasakaalustamata kromosoomaberratsioonide tuvastamiseks.
• Täiendava diagnostilise uuringuna ühe alleeli funktsionaalse kadumisega (haploniinsufektiivsusega) seotud monogeensete haiguste korral, eriti kui patogeenset mutatsiooni ei ole võimalik sekveneerimisega tuvastada ning põhjuseks võib olla kogu geeni deletsioon.
• Määrata geneetilise materjali päritolu uniparentaalsetes disoomiates, dubleerimistes, deletsioonides.

1 test – 400 sündroomi (loetelu)

Sissejuhatus kromosoomide mikrokiibi analüüsi.

Teave arstidele

Kromosomaalse mikrokiibi analüüsi materjali proovivõtu reeglid

Kromosomaalsed mutatsioonid (muidu nimetatakse neid aberratsioonideks, ümberkorraldusteks) on ettearvamatud muutused kromosoomide struktuuris. Enamasti on need põhjustatud rakkude jagunemise ajal tekkivatest probleemidest. Kromosomaalsete mutatsioonide teine ​​võimalik põhjus on kokkupuude initsieerivate keskkonnateguritega. Vaatame, millised võivad olla selliste muutuste ilmingud kromosoomide struktuuris ning millised tagajärjed on neil rakule ja kogu organismile.

Mutatsioonid. Üldsätted

Bioloogias määratletakse mutatsiooni kui püsivat muutust geneetilise materjali struktuuris. Mida tähendab "püsiv"? Selle pärivad mutantset DNA-d omava organismi järeltulijad. See juhtub järgmisel viisil. Üks rakk saab vale DNA. See jaguneb ja kaks tütart kopeerivad selle struktuuri täielikult, st sisaldavad ka muudetud geneetilist materjali. Lisaks on selliseid rakke üha rohkem ja kui organism hakkab paljunema, saavad selle järglased sarnase mutantse genotüübi.

Mutatsioonid ei jää tavaliselt märkamata. Mõned neist muudavad keha nii palju, et nende muutuste tulemus on surmav. Mõned neist panevad keha funktsioneerima uutmoodi, vähendades selle kohanemisvõimet ja põhjustades tõsiseid patoloogiaid. Ja väga väike hulk mutatsioone toovad kehale kasu, suurendades seeläbi selle võimet kohaneda keskkonnatingimustega.

Eraldage mutatsioonid geen, kromosomaalne ja genoomne. Selline klassifikatsioon põhineb erinevustel, mis esinevad geneetilise materjali erinevates struktuurides. Kromosomaalsed mutatsioonid mõjutavad seega kromosoomide struktuuri, geenimutatsioonid – geenide nukleotiidide järjestust ja genoomsed mutatsioonid teevad muudatusi kogu organismi genoomis, lisades või ära võttes terve komplekti kromosoome.

Räägime kromosomaalsetest mutatsioonidest üksikasjalikumalt.

Mis on kromosoomide ümberkorraldused?

Sõltuvalt toimuvate muutuste lokaliseerimisest eristatakse järgmisi kromosomaalsete mutatsioonide tüüpe.

1. Intrakromosomaalne – geneetilise materjali transformatsioon ühes kromosoomis.
2. Kromosoomidevahelised ümberkorraldused, mille tulemusena vahetavad kaks mittehomoloogset kromosoomi oma sektsioone. Mittehomoloogsed kromosoomid sisaldavad erinevaid geene ega kohtu meioosi ajal.

Kõik seda tüüpi aberratsioonid vastavad teatud tüüpi kromosomaalsetele mutatsioonidele.

Kustutused

Kustutamine on kromosoomi osa eraldamine või kadumine. Lihtne on arvata, et seda tüüpi mutatsioon on kromosomaalne.

Kui kromosoomi äärmuslik osa on eraldatud, nimetatakse deletsiooni terminaalseks. Kui kromosoomi keskpunktile lähemal on geneetilise materjali kadu, nimetatakse sellist deletsiooni interstitsiaalseks.

Seda tüüpi mutatsioonid võivad mõjutada organismi elujõulisust. Näiteks teatud geeni kodeeriva kromosoomi osa kadumine annab inimesele immuunsuse immuunpuudulikkuse viiruse vastu. See adaptiivne mutatsioon tekkis umbes 2000 aastat tagasi ja osal AIDS-i põdevatel inimestel õnnestus ellu jääda vaid tänu sellele, et neil vedas muudetud struktuuriga kromosoomid.

Dubleerimised

Teine kromosomaalsete mutatsioonide tüüp on dubleerimine. See on kromosoomi lõigu kopeerimine, mis tekib nn crossoveri vea tõttu ehk rakkude jagunemise protsessis toimunud ristumise tõttu.

Sel viisil kopeeritud piirkond võib säilitada oma positsiooni, pöörata 180° või isegi korduda mitu korda ja siis nimetatakse sellist mutatsiooni amplifikatsiooniks.

Taimedes võib geneetilise materjali hulk suureneda just tänu mitmekordsele dubleerimisele. Sel juhul muutub tavaliselt kogu liigi kohanemisvõime, mis tähendab, et sellistel mutatsioonidel on suur evolutsiooniline tähtsus.

Inversioonid

Viidake ka kromosoomsestele mutatsioonidele. Inversioon on kromosoomi teatud osa pööramine 180 ° võrra.

Inversiooni tulemusena ümberpööratud kromosoomi osa võib paikneda tsentromeeri ühel küljel (paratsentriline inversioon) või selle vastaskülgedel (peritsentriline). Tsentromeer on nn kromosoomi esmase ahenemise piirkond.

Tavaliselt ei mõjuta inversioonid keha väliseid tunnuseid ega too kaasa patoloogiaid. Siiski on oletus, et naistel, kellel on üheksanda kromosoomi teatud osa inversioon, suureneb raseduse ajal raseduse katkemise tõenäosus 30%.

Translokatsioonid

Translokatsioon on ühe kromosoomi lõigu liikumine teise. Need mutatsioonid on kromosoomidevahelist tüüpi. Translokatsioone on kahte tüüpi.

1. Vastastikune – see on kahe kromosoomi vahetus teatud piirkondades.
2. Robertsonian - kahe kromosoomi liitmine lühikese käega (akrotsentriline). Robertsoni translokatsiooni käigus kaovad mõlema kromosoomi lühikesed lõigud.

Vastastikused translokatsioonid põhjustavad inimestel viljakusprobleeme. Mõnikord põhjustavad sellised mutatsioonid raseduse katkemist või kaasasündinud arengupatoloogiatega laste sündi.

Robertsoni translokatsioonid on inimestel üsna tavalised. Eelkõige, kui translokatsioon toimub 21. kromosoomi osalusel, tekib lootel Downi sündroom, mis on üks sagedamini registreeritud kaasasündinud patoloogiaid.

isokromosoomid

Isokromosoomid on kromosoomid, mis on kaotanud ühe käe, kuid samal ajal asendanud selle teise käe täpse koopiaga. See tähendab, et tegelikult võib sellist protsessi pidada ühes viaalis kustutamiseks ja ümberpööramiseks. Väga harvadel juhtudel on sellistel kromosoomidel kaks tsentromeeri.

Shereshevsky-Turneri sündroomi all kannatavate naiste genotüübis on isokromosoomid.

Kõik ülalkirjeldatud kromosomaalsete mutatsioonide tüübid on omased erinevatele elusorganismidele, sealhulgas inimestele. Kuidas need avalduvad?

Kromosomaalsed mutatsioonid. Näited

Mutatsioonid võivad esineda sugukromosoomides ja autosoomides (kõik teised raku paariskromosoomid). Kui mutagenees mõjutab sugukromosoome, on tagajärjed organismile reeglina rasked. Tekivad kaasasündinud patoloogiad, mis mõjutavad indiviidi vaimset arengut ja väljenduvad tavaliselt fenotüübi muutustes. See tähendab, et väliselt mutantsed organismid erinevad tavalistest.

Genoomsed ja kromosomaalsed mutatsioonid on taimedes tavalisemad. Neid leidub aga nii loomadel kui inimestel. Kromosomaalsed mutatsioonid, mille näiteid käsitleme allpool, ilmnevad raskete pärilike patoloogiate esinemises. Need on Wolff-Hirschhorni sündroom, "kassi nutu" sündroom, osaline trisoomia haigus 9. kromosoomi lühikeses õlas ja mõned teised.

Sündroom "kassi nutt"

See haigus avastati 1963. aastal. See tekib 5. kromosoomi lühikese õla osalise monosoomia tõttu deletsiooni tõttu. Üks 45 000 beebist sünnib selle sündroomiga.

Miks seda haigust nii nimetatakse? Selle haiguse all kannatavatel lastel on iseloomulik nutt, mis meenutab kassi mjäu.

Viienda kromosoomi lühikese käe kustutamisega võivad selle erinevad osad kaduda. Haiguse kliinilised ilmingud sõltuvad otseselt sellest, millised geenid selle mutatsiooni käigus kaotati.

Kõri struktuur muutub kõigil patsientidel, mis tähendab, et "kassi nutt" on eranditult iseloomulik kõigile. Enamikul selle sündroomi all kannatajatel on kolju struktuuri muutus: ajupiirkonna vähenemine, kuukujuline nägu. "Kassi nutu" sündroomi kõrvaklapid asuvad tavaliselt madalal. Mõnikord on patsientidel südame või teiste organite kaasasündinud patoloogiad. Iseloomulik on ka vaimne alaareng.

Tavaliselt surevad selle sündroomiga patsiendid varases lapsepõlves, vaid 10% neist jääb ellu kuni kümneaastaseks saamiseni. Siiski on registreeritud ka "kassi nutu" sündroomiga pikaealisuse juhtumeid - kuni 50 aastat.

Wolff-Hirshhorni sündroom

See sündroom on palju harvem - 1 juhtum 100 000 sünni kohta. Selle põhjuseks on neljanda kromosoomi lühikese õla ühe segmendi deletsioon.

Selle haiguse ilmingud on mitmekesised: füüsilise ja vaimse sfääri arengu hilinemine, mikrotsefaalia, iseloomulik nokakujuline nina, kõõrdsilmsus, suulaelõhe või ülahuul, väike suu, siseorganite väärarengud.

Nagu paljud teised inimese kromosomaalsed mutatsioonid, klassifitseeritakse Wolff-Hirschhorni tõbi poolsurmavaks. See tähendab, et sellise haigusega organismi elujõulisus väheneb oluliselt. Wolff-Hirschhorni sündroomiga diagnoositud lapsed ei ela tavaliselt 1-aastaseks, kuid registreeritud on üks juhtum, kui patsient elas 26 aastat.

Osalise trisoomia sündroom 9. kromosoomi lühikesel käel

See haigus tekib üheksanda kromosoomi tasakaalustamata dubleerimise tõttu, mille tulemusena on selles kromosoomis rohkem geneetilist materjali. Kokku on inimestel teada rohkem kui 200 selliste mutatsioonide juhtu.

Kliinilist pilti kirjeldavad füüsilise arengu hilinemine, kerge vaimne alaareng ja iseloomulik näoilme. Südame defekte leitakse neljandikul kõigist patsientidest.

9. kromosoomi lühikese õla osalise trisoomia sündroomi korral on prognoos endiselt suhteliselt soodne: enamik patsiente jääb ellu vanaduseni.

Muud sündroomid

Mõnikord tekivad isegi väga väikestes DNA osades kromosomaalsed mutatsioonid. Sellistel juhtudel on haigused tavaliselt tingitud dubleerimisest või deletsioonist ja neid nimetatakse vastavalt mikroduplikatsiooniks või mikrodeletsiooniks.

Kõige tavalisem selline sündroom on Prader-Willi tõbi. See tekib 15. kromosoomi lõigu mikrodeletsiooni tõttu. Huvitaval kombel peab organism selle kromosoomi saama isalt. Mikrodeletsiooni tulemusena on mõjutatud 12 geeni. Selle sündroomiga patsiendid on vaimselt alaarenenud, rasvunud ning neil on tavaliselt väikesed jalad ja käed.

Teine näide sellistest kromosomaalsetest haigustest on Sotose sündroom. Kromosoomi 5 pika käe piirkonnas toimub mikrodeletsioon. Selle päriliku haiguse kliinilist pilti iseloomustab kiire kasv, käte ja jalgade suuruse suurenemine, kumer otsmik ja mõningad vaimsed häired. mahajäämus. Selle sündroomi esinemissagedust ei ole kindlaks tehtud.

Kromosomaalsed mutatsioonid, täpsemalt mikrodeletsioonid kromosoomide 13 ja 15 piirkondades, põhjustavad vastavalt Wilmsi kasvajat ja retinblastoomi. Wilmsi kasvaja on neeruvähk, mis esineb peamiselt lastel. Retinoblastoom on võrkkesta pahaloomuline kasvaja, mis esineb ka lastel. Neid haigusi ravitakse, kui need avastatakse varases staadiumis. Mõnel juhul kasutavad arstid operatiivset sekkumist.

Kaasaegne meditsiin kõrvaldab paljud haigused, kuid kromosomaalseid mutatsioone pole veel võimalik ravida või vähemalt ära hoida. Neid saab tuvastada ainult loote emakasisese arengu alguses. Geenitehnoloogia ei seisa aga paigal. Võib-olla leitakse peagi viis kromosomaalsetest mutatsioonidest põhjustatud haiguste ennetamiseks.

Kromosoomiaberratsioonide all mõistetakse muutusi kromosoomide struktuuris, mis on põhjustatud nende purunemisest, millele järgneb geneetilise materjali ümberjaotumine, kadumine või kahekordistumine. Need peegeldavad erinevat tüüpi kromosoomianomaaliaid.
Inimestel on kõige levinumate kromosomaalsete kõrvalekallete hulgas, mis väljenduvad sügava patoloogia arengus, kromosoomide arvu ja struktuuriga seotud kõrvalekaldeid. Kromosoomide arvu kõrvalekaldeid võib väljendada ühe homoloogse kromosoomipaari puudumisega ( monosoomia ) või täiendava, kolmanda kromosoomi ilmumine ( trisoomia ). Nendel juhtudel erineb kariotüübi kromosoomide koguarv modaalsest arvust ja on 45 või 47. polüploidsus ja aneuploidsus on kromosomaalsete sündroomide tekkeks vähem olulised. Kariotüübis tavalise normaalse arvuga kromosoomide struktuuri rikkumised hõlmavad nende erinevat tüüpi "murdumist":
-translokatsioon (segmentide vahetus kahe mittehomoloogse kromosoomi vahel) - joonisel translokatsioon 8. ja 11. kromosoomi vahel (ja monosoomia 15. kromosoomil),

-kustutamine(kromosoomi osa kaotus), joonisel on 9. kromosoomi pika käe osa deletsioon (ja translokatsioon mööda 1. ja 3. kromosoomi)

-killustatusYu ,
-rõnga kromosoomid jne - joonisel rõngaskromosoom 14 (tähistatud r14-ga) ja selle normaalne variant.

Pärilike tegurite tasakaalu rikkuvad kromosoomiaberratsioonid on erinevate kõrvalekallete põhjuseks organismi ehituses ja elutegevuses, mis avalduvad nn kromosoomihaigustes.

Kromosoomiaberratsioonid on kromosoomide lagunemised, kui mingil põhjusel kaob või lisandub suur osa kromosoomist ja/või muutub kromosoomide normaalne arv.

Määramise meetodid

Kromosomaalsete aberratsioonide tuvastamiseks inimesel viivad nad läbi karüotüpiseerimine - karüotüübi määramise protseduur. See viiakse läbi rakkudel, mis on mitoosi metafaasis, kuna. need on spiraalsed ja selgelt nähtavad. Inimese karüotüübi määramiseks kasutatakse vereproovist ekstraheeritud mononukleaarseid leukotsüüte. Metafaasistaadiumis saadud rakud fikseeritakse, värvitakse ja pildistatakse mikroskoobi all; saadud fotode komplektist nn. süstematiseeritud karüotüüp - homoloogsete kromosoomide (autosoomide) paaride nummerdatud komplekt, kusjuures kromosoomide kujutised on orienteeritud vertikaalselt lühikeste kätega ülespoole, need on nummerdatud suuruse kahanevas järjekorras, komplekti lõppu asetatakse sugukromosoomide paar.

Ajalooliselt olid esimesed mitteüksikasjalikud karüotüübid, mis võimaldasid klassifitseerida kromosoomi morfoloogia järgi, geenide alleelsed variandid). Esimese kromosoomivärvimismeetodi nii väga üksikasjalike kujutiste saamiseks töötas välja Rootsi tsütoloog Kaspersson (Q-värvimine). Kasutatakse ka teisi värvaineid, selliseid meetodeid nimetatakse ühiselt kromosoomide diferentsiaalseks värvimiseks:
-Q-värvimine - värvimine Kasperssoni järgi akrihsiinsinepiga fluorestsentsmikroskoobi all tehtud uuringuga. Kõige sagedamini kasutatakse Y-kromosoomide uurimiseks (geneetilise soo kiire määramine, translokatsioonide tuvastamine X- ja Y-kromosoomide vahel või Y-kromosoomi ja autosoomide vahel, Y-kromosoome hõlmava mosaiiksuse skriinimine)
-G-värvimine - modifitseeritud värvimine vastavalt Romanovsky - Giemsa. Tundlikkus on kõrgem kui Q-värvimisel, seetõttu kasutatakse seda tsütogeneetilise analüüsi standardmeetodina. Kasutatakse väikeste aberratsioonide ja markerkromosoomide tuvastamiseks (segmenteeritud teisiti kui tavalised homoloogsed kromosoomid)
-R-värvimine e - akridiinoranži ja sarnaseid värvaineid kasutatakse, värvides samal ajal kromosoomide osi, mis ei ole G-värvimise suhtes tundlikud. Kasutatakse õdekromatiidide või homoloogsete kromosoomide homoloogsete G- või Q-negatiivsete piirkondade üksikasjade paljastamiseks.
-C-värvimine - kasutatakse konstitutiivset heterokromatiini sisaldavate kromosoomide tsentromeersete piirkondade ja Y-kromosoomi muutuva distaalse osa analüüsimiseks.
-T-värvimine - kasutatakse kromosoomide telomeersete piirkondade analüüsimiseks.Joonisel on kromosoomid sinised, telomeerid valged.

Viimasel ajal on tehnika nn. spektraalne kariotüüpimine , mis seisneb kromosoomide värvimises fluorestseeruvate värvainete komplektiga, mis seonduvad kromosoomide spetsiifiliste piirkondadega (FISH). Sellise värvimise tulemusena omandavad homoloogsed kromosoomipaarid identsed spektriomadused, mis mitte ainult ei hõlbusta oluliselt selliste paaride tuvastamist, vaid hõlbustab ka kromosoomidevaheliste translokatsioonide tuvastamist, st kromosoomide vahelist sektsioonide liikumist - translokeeritud piirkondade spekter erineb ülejäänud kromosoomi spektrist.
a-metafaasi plaat

b-paigutus kromosoomipaarideks

Ristmärkide komplekside võrdlemine klassikalistes kariotüüpides või spetsiifiliste spektriomadustega piirkondades võimaldab tuvastada nii homoloogseid kromosoome kui ka nende üksikuid piirkondi, mis võimaldab üksikasjalikult määrata kromosoomide aberratsioone - kromosoomisiseseid ja kromosoomidevahelisi ümberkorraldusi, millega kaasneb kromosoomide rikkumine. kromosoomi fragmentide järjestus (deletsioonid, dubleerimised, inversioonid, translokatsioonid). Sellisel analüüsil on meditsiinipraktikas suur tähtsus, võimaldades diagnoosida mitmeid kromosoomihaigusi, mis on põhjustatud nii kariotüüpide jämedast rikkumisest (kromosoomide arvu rikkumine) kui ka kromosoomi struktuuri rikkumisest või rakukarüotüüpide paljususest. keha (mosaiiklus).

Kromosomaalsed haigused

See on rühm haigusi, mille areng põhineb kromosoomide arvu või struktuuri rikkumistel, mis esinevad vanemate sugurakkudes või sügoodi (viljastatud munaraku) purustamise varases staadiumis. Kromosoomihaiguste uurimise ajalugu pärineb kliinilistest uuringutest, mis viidi läbi ammu enne inimese kromosoomide kirjeldamist ja kromosoomianomaaliate avastamist. Kromosomaalsed haigused - Downi tõbi, sündroomid: Turner, Klinefelter, Patau, Edwards.
Kõige tavalisemat haigust, trisoomiat-21, kirjeldas 1866. aastal kliiniliselt inglise lastearst L. Down. See haigus on saanud tema nime – Downi sündroom (või haigus). Tulevikus allutati sündroomi põhjusele korduvalt geneetiline analüüs. Tehti ettepanekuid domineeriva mutatsiooni, kaasasündinud infektsiooni, kromosomaalse olemuse kohta.

Esimese kliinilise kirjelduse X-kromosoomi monosoomi sündroomist kui haiguse eraldi vormist tegi 1925. aastal vene klinitsist N. A. Shereshevsky, 1938. aastal kirjeldas seda sündroomi ka G. Turner. Nende teadlaste nime järgi nimetatakse X-kromosoomi monosoomiat Shereshevsky-Turneri sündroomiks. Väliskirjanduses kasutatakse peamiselt nimetust Turneri sündroom, kuigi keegi ei vaidle vastu N. A. Shereshevsky avastamisele. Kromosoomianomaaliad põhjustavad sageli spontaanset aborti, väärarenguid, vaimset alaarengut ja kasvajaid.

Meeste sugukromosoomide süsteemi anomaaliaid (trisoomia-XXY) kui kliinilist sündroomi kirjeldas esmakordselt G. Klinefelter 1942. aastal.

Need kolm vormi olid 1959. aastal läbi viidud esimeste kliiniliste ja tsütogeneetiliste uuringute objektiks. Downi sündroomi etioloogia dešifreerimisel avasid Shereshevsky-Turner ja Klinefelter meditsiinis uue peatüki – kromosoomihaigused. Tänu tsütogeneetiliste uuringute laialdasele kasutuselevõtule töötati 1960. aastatel kliinikus täielikult välja kliiniline tsütogeneetika. Näidati kromosomaalsete ja genoomsete mutatsioonide rolli inimese patoloogias, dešifreeriti paljude kaasasündinud väärarengute sündroomide kromosomaalne etioloogia ning määrati kromosomaalsete haiguste esinemissagedus vastsündinutel ja spontaansed abortid. Koos kromosomaalsete haiguste kui kaasasündinud seisundite uurimisega algasid onkoloogias, eriti leukeemias, intensiivsed tsütogeneetilised uuringud. Kromosomaalsete muutuste roll kasvaja kasvus osutus väga oluliseks.

Autoradiograafia meetodi väljatöötamisega sai võimalikuks üksikute kromosoomide tuvastamine, mis aitas kaasa haiguste rühma avastamisele, mis on seotud kromosoomide struktuursete ümberkorraldustega. Kromosomaalsete haiguste teooria intensiivne areng algas XX sajandi 70ndatel pärast kromosoomide diferentsiaalse värvimise meetodite väljatöötamist.

Kromosomaalsete haiguste klassifikatsioon põhineb kromosoomides esinevate mutatsioonide tüüpidel. Mutatsioonid sugurakkudes põhjustavad haiguste terviklike vormide väljakujunemist, mille puhul kõigil keharakkudel on sama kromosoomianomaalia.

Praegu on kirjeldatud 2 kromosoomikomplektide arvu rikkumise varianti - tetraploidsus (4 kromosoomikomplekti 2 asemel on normaalsed) ja triploidsus (kromosoomide komplektist 2 asemel on normaalne). Teine sündroomide rühm on põhjustatud üksikute kromosoomide arvu rikkumisest - trisoomia (kui diploidses komplektis on lisakromosoom) või monosoomia (üks kromosoomidest puudub). Autosoomide monosoomia ei sobi kokku eluga . Trisoomia on inimestel sagedamini esinev patoloogia. Sugukromosoomide arvu rikkumisega on seotud mitmed kromosoomihaigused.

Kõige arvukam kromosomaalsete haiguste rühm on sündroomid, mis on põhjustatud kromosoomide struktuursetest ümberkorraldustest. Eraldada kromosomaalsed sündroomid nn osaline monosoomia (üksikute kromosoomide arvu suurenemine või vähenemine mitte kogu kromosoomi, vaid selle osa võrra). Kuna valdav enamus kromosoomianomaaliaid kuulub letaalsete mutatsioonide kategooriasse, kasutatakse nende kvantitatiivsete parameetrite iseloomustamiseks kahte indikaatorit - levimissagedus ja esinemissagedus .

Leiti, et umbes 170 1000 embrüost ja lootest sureb enne sündi, millest umbes 40% - kromosomaalsete häirete mõju tõttu. Sellegipoolest läheb märkimisväärne osa mutantidest (kromosoomianomaalia kandjatest) mööda emakasisese valiku mõjust. Kuid mõned neist surevad varases eas, enne puberteediikka jõudmist. Patsiendid, kellel on seksuaalse arengu rikkumisest tingitud sugukromosoomide kõrvalekalded, reeglina järglasi ei jäta. Sellest järeldub, et kõik kõrvalekalded võivad olla tingitud mutatsioonidest. On näidatud, et üldiselt kaovad kromosomaalsed mutatsioonid populatsioonist peaaegu täielikult 15–17 põlvkonna pärast.

Kõigi kromosomaalsete haiguste vormide puhul on ühiseks tunnuseks häirete (kaasasündinud väärarengute) paljusus. Kromosomaalsete haiguste sagedased ilmingud on : hilinenud füüsiline ja psühhomotoorne areng, vaimne alaareng, luu- ja lihaskonna anomaaliad, defektid kardiovaskulaarses, urogenitaal-, närvi- ja muudes süsteemides, kõrvalekalded hormonaalses, biokeemilises ja immunoloogilises seisundis jne.

Elundite kahjustuse määr kromosoomihaiguste korral sõltub paljudest teguritest – kromosoomianomaalia tüübist, üksiku kromosoomi materjali puudumisest või üleliigsest materjalist, organismi genotüübist ja keskkonnatingimustest, milles organism areneb.

Seda tüüpi haiguse etioloogilist ravi ei ole veel välja töötatud.

Roll vananemisprotsessis

Vananemist võib defineerida kui degeneratiivsete haiguste (vähk, autoimmuunhaigused, südame-veresoonkonna haigused jne) ja surma suurenemist vanusega. Protsessi kiiruse määravad nii individuaalne geneetiline programm kui ka keskkonnategurid, mis elu jooksul organismile mõjuvad. Vanusest sõltuvate bioloogiliste parameetrite uurimisele ja vananemises võtmerolli mängivate parameetrite otsimisele on pühendatud palju töid ning vastavalt sellele on püstitatud palju hüpoteese. Hüpotees, mis peab somaatiliste rakkude spontaanseid mutatsioone vananemise põhjuseks, on kontseptuaalselt kõige loogilisem. Tõepoolest, DNA määrab kindlaks kõik raku põhifunktsioonid, see on tundlik erinevate füüsikaliste ja keemiliste tegurite toimele ning selle muutused kanduvad edasi tütarrakkudesse. Lisaks toetavad seda hüpoteesi mitmed kliinilised ja eksperimentaalsed faktid.

Esiteks , inimestel esinevad pärilikud enneaegse vananemise sündroomid, mis on põhjustatud erinevatest DNA parandamise defektidest.

Teiseks , ioniseeriv kiirgus, aga ka DNA-d modifitseerivad tegurid, nagu 5-bromodeoksüuridiin, kiirendavad katseloomade vananemisprotsessi. Samal ajal on molekulaarsed, tsütoloogilised ja tsütogeneetilised häired loomulikus ja kiirgusest tingitud vananemises sarnased.

Kolmandaks , on teatud paralleelsus kiirguse pikaajalise somaatilise (st otseselt kiiritatud organismidest tuleneva) ja geneetilise (st. mida täheldatakse kiiritatud vanemate järglastel) vahel. See on kantserogeensuse riski suurenemine, genoomi ebastabiilsus, üldise füsioloogilise seisundi halvenemine. Erinevalt kiiritatud organismidest endist ei ole nende järglastel otsese kiirgusega kokkupuute jälgi, kuid sarnaselt kiiritatud indiviididele on nende somaatilistes rakkudes indutseeritud geneetilised kahjustused, mis edastatakse vanemate sugurakkude kaudu.

Lõpuks , erinevate tsütogeneetiliste, mutatsiooni- ja molekulaargeneetiliste häirete uurimisel leiti enamikul juhtudel, et nende esinemissagedus suureneb koos vanusega. See puudutas kromosomaalseid aberratsioone, mikrotuumasid, aneuploidsust, telomeersete korduste kadumist, mutatsioone glükoforiini lookuses, 6-tioguaniini resistentsuse mutatsioone, DNA katkestusi jne. Kromosoomide struktuursed aberratsioonid kuuluvad geneetiliste häirete tüüpide hulka, mis kahtlemata aitavad kaasa mitmefaktorilisele vananemisprotsessile. Ebastabiilsed kromosomaalsed aberratsioonid - ditsentrikud, rõngad, fragmendid - viivad rakusurma, stabiilsed - translokatsioonid, insertsioonid, nagu teada, kaasnevad onkogeneesiga ja võivad mõjutada ka rakkude elutähtsaid funktsioone.

Arvukates uuringutes näidatud struktuursete mutatsioonide esinemissageduse suurenemine erinevate kahjulike tegurite (kiirgus, keemilised ühendid) mõjul võimaldab pidada neid üheks võimalikuks inimese tervise halvenemise põhjuseks keskkonnale ebasoodsates tingimustes.. (Vorobtsova et al., 1999)

Enneaegse vananemise sündroomid

Naha enneaegse vananemisega seotud sündroomid on suurepärased mudelid naha normaalse vananemise ja üldise vananemisprotsessi mõistmiseks. Praegu viiakse läbi mitmesuguseid nende sündroomide uuringuid, sealhulgas geneetilisi ja biokeemilisi uuringuid. Need uuringud on Montpellier' prantsuse teadlaste Dereure O, Marque M ja Guillot B hiljutise artikli teemaks "Enneaegse vananemise sündroomid: fenotüübist geenini". Praegu töötatakse välja nende sündroomide uus klassifikatsioon, mis põhineb patogeneesi biokeemilistel mehhanismidel:
- sündroomid A-laminaadi defektidega või ilma (progeeria)
- parandusdefektidega seotud sündroomid (Cockayne'i sündroom)
- kromosomaalse ebastabiilsusega seotud sündroomid, mis on enamasti tingitud helikaasi defektidest (Werneri ja Rothmund-Thomsoni sündroomid, ataksia-telangiektaasia)
Nende sündroomide diagnoos põhineb enamasti kliinilistel ilmingutel ja kõige silmatorkavamad neist tunnustest on seotud naha vananemisega. Teadlased usuvad, et geeniuuringuid tuleks läbi viia suuremas mahus. Nende sündroomide, sealhulgas kromosoomaberratsioonidest põhjustatud sündroomide uurimine annab valgust tavaliste inimeste vananemise mehhanismidele. Progeeria ja sellega seotud sündroomid jäljendavad teatud määral normaalset vananemist.

Leukeemia ja Y-kromosoomi kadu

Teadlased Rona Schrecki () ja Stephen Lee () juhtimisel kuulsast Los Angelese meditsiinikeskusest Cedars-Sinai Medical Center viisid läbi uuringu Y-kromosoomide kadumise kohta leukeemiarakkudes. Teadusringkondades arutatakse kliinilist seost Y-kromosoomi kadumise ning ägeda müeloidse leukeemia ja müelodüsplastilise sündroomi (AML/MDS) vahel, kuna mõlemad nähtused on seotud vananemisega. Varasemates väljaannetes öeldi, et Y-kromosoomi kadumine 75% rakkudest näitab selle nähtuse klonaalsust ja on hematoloogilise haiguse marker. Teadlased analüüsisid aastatel 1996–2007 vaadeldud 2896 meespatsiendi uuringu tulemusi. Uuriti Y-kromosoomita rakkude arvu (protsentides) seost patsientide vanusega. Kromosoomikadu leiti 142 inimesel. Neist 16 inimest, kellel on müeloidsed haigused, 2 AML-i ja 14 MDS-i juhtu. Järeldused tehti et Y-kromosoomi kadu on valdavalt vanusega seotud nähtus, mis on statistiliselt olulises korrelatsioonis AML/MDS juhtudega , mis tähendab, et mis tahes jaguneva luuüdi raku defekt võib põhjustada AML/MDS-i.

Aberratsioonidega rakkude fagotsütoos – kaitse vähi eest?

Räägime palju sellest, et rakud on kahjustatud, sest. kromosoomid on kahjustatud. Kuid tekib küsimus – kas keha reageerib kahjustatud rakkudele? Kui jah, siis kuidas? Ja mis on selliste protsesside tähtsus? Ehk varsti saavad need ja teised küsimused täpselt vastuse.

Hiljuti avaldas artikkel noore teadlase Vassili Mansky sulest, kes mõnda aega Moskva teadusringkondades silma paistis. See artikkel kannab pealkirja "Hüpotees: aberrantsete rakkude fagotsütoos kaitseb pikaealisi selgroogseid kasvajate eest". Teadusringkonnad arutavad praegu võimalikke kaitsemehhanisme kantserogeneesi ja kasvajate spontaanse tekke eest pikaealistel selgroogsetel. Tehakse ettepanek, et need mehhanismid hõlmavad fagotsütoosi ja kahjustatud rakkude elimineerimist (st eemaldamist), sealhulgas DNA-valgu kinaasist sõltuvat rada ja β-sõltuvat rada, samuti Scavengeri retseptorite ja Toll-sarnaste retseptorite ligande. Selle hüpoteesi eksperimentaalne kinnitus on väljatöötamisel.

Saja-aastaste leukotsüütide aneuploidsus

Nüüd pole praktiliselt kahtlust, et kromosoomaberratsioonidega rakkude arv suureneb koos vanusega. Saja-aastaste (üle 80-aastaste) aneuploidsuse probleem on saanud Lezhava juhitud Gruusia teadlaste uurimistöö objektiks. Nad analüüsisid kvantitatiivselt kromosomaalseid ümberkorraldusi ja suhet "indutseeritud" ja "loodusliku" aneuploidsuse vahel 80–114-aastastel inimestel, kasutades karüotüpiseerimist. Uurisime 1136 karüotüüpi 40 lümfotsüütide kultuurist, mis olid kasvatatud 40 doonori (26 meest ja 14 naist) lümfotsüütidest. Kontrollina kasutati 964 karüotüüpi 48 tervelt doonorilt vanuses 20–48 aastat. Uuringud on näidanud, et loomulik aneuploidsus esineb sagedamini naistel ja indutseeritud aneuploidsus meestel. Meeste loomuliku aneuploidsuse küsimus jäi ebaselgeks. Jääb üle loota, et teadlased jätkavad tööd selles huvitavas suunas.

Sammud vähi teel

Üks hiljutine sekveneerimist kasutav uuring näitas muuhulgas 1700 mittevaikiva mutatsiooni olemasolu geenides, mis viivad rinna- või kolorektaalvähi tekkeni, ja seda ainult 11 rinnavähi proovis ja 11 kolorektaalse vähi proovis. See tõestas seda genoomne ebastabiilsus on vähirakkude märk . Paljud teadlased üle maailma uurivad seda probleemi, sealhulgas Reinhard Stindl Berkeley ülikooli molekulaar- ja rakubioloogia osakonnast, mis on pühendatud tema artiklile "Sammid teel vähini".
Genoomiliste muutuste mitmekesisus ei allu "genotüübi ja fenotüübi korrelatsiooni" seadusele, kuna sama histoloogilise tüübi erinevad kasvajaproovid näitavad igal patsiendil erinevaid mutatsioone ja kromosoomaberratsioone. Stindl pakub välja kantserogeneesi kaskaadmudeli . Mõelgem sellele.
1) Kudede regenereerimine sõltub tüvirakkude proliferatsioonist ja sellele järgnevast aktiveerumisest. Telomeeride replikatiivne erosioon (st nende lühenemine iga jagunemisega) piirab täiskasvanute eluiga ja avaldub (M1).
2) Lisaks võib lokaalne kudede ammendumine või kõrge vanus põhjustada M1-defektsete tüvirakkude aktiveerumist.
3) Nende rakkude pikaajaline proliferatsioon põhjustab genoomse ebastabiilsuse ja kromosoomide aberratsioone (aneuploidsust).
Mõnda ülalkirjeldatud etappi on kirjanduses juba kirjeldatud. Aga erinevalt üldistest teooriatest pakub see teooria selgitust, kuidas genoomi kahjustused epigeneetilisel tasandil avalduvad. Aneuploidsuse tagajärjel ei saa paljusid geene metüülimismustri muutmisega aktiveerida. Sellepärast, Vähikoe fenotüübi määrab koe tüvirakkude epigeneetiline "seiskumine", mis võimaldab neil paljuneda, tungida ja tungidametastaasid. See uus mudel ühendab geneetilised ja epigeneetilised tegurid kaskaadina, pakkudes selgitust vähirakkudes leitud genoomikahjustuste mitmekesisusele.

Lõpuks

Nagu saime teada, on kromosoomaberratsioonide materjali uurides praegu kahtlemata üks romosoomi aberratsioonid (st genoomi ebastabiilsus) põhjustavad vananemist ja vanusega seotud haigusi . Kuid kromosoomiaberratsioonid on ka täpne märk rakkude ja organismide vananemisest, seega jääb lahtiseks küsimus, mis on esmane – vananemine või aberratsioonid. Kuigi vanusega seotud haiguste puhul on kindlaks tehtud, et nende põhjuseks võib olla genoomne ebastabiilsus.
See teema on kindlasti huvitav ja oluline vananemisravimite leidmiseks. Lisaks on kromosoomaberratsioonide ja vananemise vahelise seose "loomulik mudel" – progeeriat põdevad lapsed. Nende laste jälgimine ja uurimine võimaldab mitte ainult leida ravimeid nende kohutavatele haigustele, vaid ka vananemise vastu, sest. Progeeria ja sarnased haigused, nagu eespool märgitud, on mõnevõrra ligikaudsed loomuliku vananemise mudelid.
Teine suund võib olla saja-aastaste inimeste uurimine, mis sarnaneb Gruusia teadlaste töödega, millest eespool rääkisime. Kuid see töö peaks olema sügav, selles peaksid osalema teadlased üle kogu maailma ja uurida tuleks mitte ühe elanikkonna, vaid paljude esindajaid. Samuti on oluline populatsioonide tulemuste võrdlemine ning genoomse ebastabiilsuse geneetiliste ja epigeneetiliste aspektide põhjalik analüüs.
Need uuringud aitavad kindlasti võidelda vananemise vastu ning annavad lootust tuhandetele vähihaigetele, mis on tingitud kromosoomide kõrvalekalletest.