Aneuploidie

Aneuploidie ( jiné řecké ἀν-  - negativní předpona + εὖ  - úplně + πλόος  - násobek + εἶδος  - pohled) - změna karyotypu , kdy počet chromozomů v buňkách není násobkem haploidní sady (n). Absence jednoho chromozomu v chromozomové sadě diploidního organismu se nazývá monosomie (2n-1); nepřítomnost dvou homologních chromozomů - nullisomie (2n-2); přítomnost nadbytečného chromozomu se nazývá trizomie (2n+1). Aneuploidie nastává v důsledku porušení segregace chromozomů v mitóze nebo meióze.. Aneuploidie způsobuje u lidí některé dědičné syndromy. Autozomální aneuploidie narušuje normální embryonální vývoj a je jednou z hlavních příčin spontánních potratů [1] :1 . Aneuploidie je charakteristická pro nádorové buňky, zejména pro buňky solidních nádorů [2] . Patologický fenotyp u aneuploidie vzniká porušením dávkové bilance genů, u monosomie navíc negativně přispívá hemizygotní stav genů monosomického chromozomu [3] :1 .

Vrozená aneuploidie může nastat, pokud se v anafázi I meiózy homologní chromozomy jednoho nebo více párů nerozptýlí. V tomto případě jsou oba členové páru posláni na stejný pól buňky a meióza pak vede k tvorbě gamet obsahujících jeden nebo více chromozomů více nebo méně než normálně. Tento jev je známý jako nondisjunkce . Když gameta s chybějícím nebo nadbytečným chromozomem splyne s normální haploidní gametou, vznikne zygota s lichým počtem chromozomů: místo jakýchkoli dvou homologů v takové zygotě mohou být tři nebo pouze jeden.

Zygota, ve které je počet autozomů menší než normální diploidní , se obvykle nevyvine, ale někdy se mohou vyvinout zygoty s extra chromozomy. Z takových zygot se však ve většině případů vyvinou jedinci s výraznými anomáliemi.

Formy aneuploidie

Podle typu zúčastněných chromozomů se rozlišuje aneuploidie pohlavních chromozomů a autozomální aneuploidie. Aneuploidie pro pohlavní chromozomy se vyznačuje mnohem mírnějšími fenotypovými projevy než aneuploidie pro autozomy, protože mechanismus kompenzace dávky funguje pro chromozom X a chromozom Y nese malý počet genů a další chromozom Y mírně narušuje dávkovou rovnováhu.

Podle počtu zapojených chromozomů je aneuploidie klasifikována jako nullisomie v nepřítomnosti páru homologních chromozomů, monosomie v nepřítomnosti jednoho z páru homologních chromozomů, trizomie v přítomnosti dalšího chromozomu. U lidských pohlavních chromozomů byly popsány případy tetrasomie (48XXXX, 48XXYY, 48XXXY, 48XYYY) a pentasomie (49XXXXX, 49XXXXY, 49XXXYY, 49XYYYY, 49XXYYY) [4] .

Monozomie

Důsledky monosomie jsou obvykle závažnější než následky trizomie. V případě monosomie je negativní efekt aneuploidie dán nejen narušenou dávkovou rovnováhou, ale také hemizygotním stavem genů umístěných na nepárovém chromozomu. Autozomální monozomie u lidí je embryonálně letální.

Monozomie na chromozomu X u žen vede k syndromu Shereshevsky-Turner .

Monozomie na chromozomu Y je letální přestavba a je neslučitelná s živě narozenými.

V případě rozsáhlé delece v kterémkoli chromozomu se někdy hovoří o částečné monosomii. Příkladem je syndrom plačící kočky , který je způsoben ztrátou části krátkého raménka chromozomu 5.

Trisomie

Trizomie je přítomnost tří homologních chromozomů místo páru (normální). Naprostá většina trizomií u lidí je způsobena chybami v segregaci chromozomů během oogeneze , přičemž největší podíl mají chyby v meióze I ve srovnání s druhým meiotickým dělením. Pravděpodobnost trizomie u potomků se zvyšuje s věkem matky [1] :2 .

Nejčastější u člověka je trizomie 16 (více než jedno procento těhotenství), důsledkem této trizomie je spontánní potrat v prvním trimestru těhotenství.

Jediná životaschopná trizomie pro autozom u lidí je trizomie pro chromozom 21, která způsobuje Downův syndrom . Trisomika pro chromozomy 13 (Patauův syndrom ) a 18 ( Edwardsův syndrom ) může přežít do narození, ale je charakterizována významnými vývojovými poruchami a časnou postnatální mortalitou. Trizomie na jiných autozomech vedou k časné embryonální letalitě. Chromozomy 13, 18 a 21 zaujímají poslední tři místa co do počtu genů mezi autozomy [3] :2 .

Frekvence novorozenců s trizomií na chromozomu 21 v evropských zemích v letech 1990-2009 byla 11,2 případů na 10 000 novorozenců, na chromozomu 18 - 1,04 případů na 10 000, na chromozomu 13 - 0,48 případů na 10 000 [50] .

Aneuploidie pohlavních chromozomů

• 45X , Shereshevsky-Turnerův syndrom
• 47XXX (ženy bez fenotypových rysů, 75 % má mentální retardaci různého stupně, alalia . Často nedostatečný vývoj folikulů ve vaječnících, předčasná neplodnost a časná menopauza (nutné pozorování endokrinologa). XXX přenašečky jsou plodné, i když riziko spontánního potraty a chromozomální poruchy u potomků oproti průměru mírně zvýšené, četnost projevů je 1:700)
• 47XXY Klinefelterův syndrom _ _ _ _ _ _
• 47XYY (vysokí muži s různou úrovní duševního vývoje)

Tetrasomie a pentazomie

Příklady tetrasomie a pentasomie u lidí jsou karyotypy 48XXXX, 48XXYY, 48XXXY, 48XYYY, 49XXXXX, 49XXXXY, 49XXXYY, 49XYYYY a 49XXYYY. Takové případy jsou extrémně vzácné s frekvencí 1:18 000-1:100 000 [6] . S nárůstem počtu "extra" chromozomů se zpravidla zvyšuje závažnost a závažnost klinických příznaků.

Viz také

• Ploidy
• Chromozomální přestavby
• Chromozomální onemocnění

Poznámky

1. ↑ 1 2 Hassold T., Hall H., Hunt P. Původ lidské aneuploidie  : kde jsme byli, kam jdeme  // Molekulární genetika člověka : deník. - Oxford University Press , 2007. - Říjen ( vol. 16 Spec No. 2 ). - P.R203-8 . doi : 10.1093 / hmg/ddm243 . — PMID 17911163 .
2. ↑ Holland AJ, Cleveland DW Ztráta rovnováhy: původ a dopad aneuploidie u rakoviny  // Zprávy  EMBO : deník. - 2012. - Červen ( roč. 13 , č. 6 ). - str. 501-514 . - doi : 10.1038/embor.2012.55 . — PMID 22565320 .
3. ↑ 1 2 Torres EM, Williams BR, Amon A. Aneuploidie: buňky ztrácejí rovnováhu   // Genetika . - 2008. - Červen ( roč. 179 , č. 2 ). - str. 737-746 . - doi : 10.1534/genetika.108.090878 . — PMID 18558649 .
4. ↑ Linden MG, Bender BG, Robinson A. Tetrasomie a pentasomie  pohlavního chromozomu //  Pediatrie. — Americká akademie pediatrie, 1995. - říjen ( roč. 96 , č. 4 Pt 1 ). - str. 672-682 . — PMID 7567329 .
5. ↑ Loane M., Morris JK, Addor MC, et al. Dvacetileté trendy v prevalenci Downova syndromu a dalších trizomií v Evropě: dopad mateřského věku a prenatálního screeningu  // European  Journal of Human Genetics : deník. - 2013. - Leden ( roč. 21 , č. 1 ). - str. 27-33 . - doi : 10.1038/ejhg.2012.94 . — PMID 22713804 .
6. ↑ Tartaglia N., Ayari N., Howell S., D'Epagnier C., Zeitler P. 48,XXYY, 48,XXXY a 49,XXXXY syndromy: nejen varianty Klinefelterova syndromu  (anglicky)  // Acta Paediatrica. - 2011. - Červen ( roč. 100 , č. 6 ). - S. 851-860 . - doi : 10.1111/j.1651-2227.2011.02235.x . — PMID 21342258 .

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Velký Rus Britannica (online) Brockhaus
V bibliografických katalozích	GND : 4112524-1 J9U : 987007294724705171 LCCN : sh85004984

Chromozomy
Hlavní	karyotyp Ploidy Redukční dělení buněk Mitóza homologní chromozomy Synapse Chromozomální území
Klasifikace	Autosome Gonosoma mikrochromozom Polytenní chromozomy Lampbrush chromozomy
Struktura	Chromatidy Cohesin sesterské chromatidy synaptonemálního komplexu Chiasma Telomery telomeráza Centromera Kinetochore Chromatin Euchromatin Heterochromatin Nukleosom Histony : H1 H2A H2B H3 H4
Restrukturalizace a porušení	Translokace zdvojení vymazání Inverze výměna sesterských chromatid Aneuploidie Polyploidie Amfidiploidy
Určení chromozomálního pohlaví	Heterogametický sex homogametický sex systém XY X chromozom Y chromozom SRY Systém ZW Pseudoautosomální oblast
Metody	Cytogenetika Mapování RYBA Anatelofázická metoda metafázová metoda