Anatoomia-Leksikon

Kromosoomi mutatsioon

Definitsioon - mis on kromosoomi mutatsioon?

Inimese genoom, s.t geenide kogu, jaguneb kromosoomideks. Kromosoomid on väga pikad DNA ahelad, mida saab raku tuuma jagunemise metafaasis üksteisest eristada. Geenid on paigutatud kromosoomidesse fikseeritud järjekorras.

Kromosoommutatsioonide korral on selles järjestuses mikroskoopiliselt nähtavad muutused, mis on põhjustatud kromosoomide suhteliselt suurtest kahjustustest. Seda tüüpi kahjusid saab eristada. Mõni vorm jääb märkamatuks, kuid teised põhjustavad tõsiseid kliinilisi pilte. Milline haigus areneb, sõltub kahjustuse tüübist ja sellest, millises kromosoomis see asub.

Põhjused - miks need tekivad?

Kromosoommutatsioonid tekivad pooltel inimestel, keda mõjutavad de novo tekkinud mutatsioonid. De novo tähendab, et mutatsioon tekkis ainult vanemate sugurakkudes, st muna- või spermarakkudes.

Teatud mürgid võivad põhjustada kromosoommutatsioone. Need niinimetatud klastogeenid põhjustavad kromosoomide purunemist, põhjustades mitmesuguseid kromosoommutatsioonide vorme.

Inimestel on kahte tüüpi kromosoome: üks emal ja teine isal. Iduraku moodustumisel segunevad emad ja isad geneetiliselt. Seda protsessi nimetatakse "ületamiseks".

Tavaliselt toimub ainult sama tüüpi kromosoomide segunemine. See ristumine on kromosoommutatsioonide korral vigane. Juhtub, et kromosoomi osad on ehitatud erinevat tüüpi kromosoomi. Lisaks saab kromosoomi osi tagurpidi ühendada. Mõnikord on aga sugurakkude kromosoomi osa täielikult kadunud.

Kuidas kromosoomi mutatsiooni ära tunda?

Väärarengute või vaimse alaarengu korral võib geneetilise põhjuse kinnitamiseks teha kromosoomianalüüse. Kromosoomianalüüsi tegemiseks võetakse inimeselt rakke, et uurida nende kromosoome.

Analüüsiks kasutatakse kõige sagedamini lümfotsüüte, st immuunkaitserakke, mis ringlevad veres. Põhimõtteliselt võib siiski kasutada kõiki rakke, millel on raku tuum.

Kromosoomi mutatsioonid on seotud muutustega, millest mõnda saab näha valgusmikroskoobi all. Erinevatel kromosoomidel on väga spetsiifiline kuju.

Lisaks võimaldab spetsiaalne tehnika kromosoome värvida. Selle värvimise käigus tekivad nn ribad. Spetsiifiliste ribade tuvastamisel on võimalik kindlaks teha, milline 23 kromosoomi paarist see on. Seda ribameetodit saab kasutada ka vastavate kromosoomide muutuste tuvastamiseks.

Millised kromosoommutatsioonid seal on?

Kromosoommutatsioonide korral eristatakse mutatsioonide erinevaid vorme.

Osa kromosoomi kaotas deletsiooni. Mõjutatud kromosoom lüheneb vastavas punktis. Kustutamise korral lähevad geenid kaduma, efektid võivad olenevalt lõigust erineda.

Vastupidiselt deletsioonile hõlmab sisestamine kromosoomi segmendi sisestamist teise kromosoomi. Kui segment pärineb teisest raku tuumast, dubleeritakse selle segmendi geenid. Võib esineda geeniprodukti ületootmine.

Inversiooni korral on sektsioon õiges kromosoomis, kuid vastupidises järjekorras.

Võib esineda ka dubleerimist, kusjuures osa kromosoomist on dubleeritud.

Kõige olulisem kromosoomi mutatsioon on translokatsioon. Siin vahetavad 2 erineva kromosoomi kromosoomiosad oma kohti. Kui selle vahetusega ei kaasne geenide kadu, siis räägitakse ühest tasakaalustatud Ümberpaigutamine. Tasakaalustatud translokatsioonide kandjatel ei esine tavaliselt mingeid kõrvalekaldeid, kuid raseduse katkemisi on sagedamini. Lisaks on järglased sageli kandjad tasakaalustamatum Ümberpaigutused. Nendes on geneetiline materjal kadunud ja järglaste arv piiratud.

Uurige, millised muutused DNA-s peale mutatsioonide on levinud: Epigeneetika

Mis on vastastikune translokatsioon?

Vastastikuses translokatsioonis vahetuvad kahe erineva kromosoomi osad omavahel. Vastastikuse translokatsiooni korral on oluline, et rakus oleva geneetilise materjali kogusisaldus jääks samaks.

Kuid mõjutatud isikutel on probleeme sugurakkude moodustumisega. Kui arenevas sugurakus on kromosoom, milles tükk on vahetatud, siis pole see rakk elujõuline.

Võib juhtuda ka see, et kaks kromosoomi, milles tükki vahetati, satuvad idurakku. Siis satuvad teises moodustunud sugurakku ainult normaalsed kromosoomid. Kui see on nii, siis ainult pooled sugurakkudest ei suuda elada. Teine pool sisaldab normaalset kromosoomikomplekti.

Vastastikune ümberpaigutamine võib põhjustada mitmesuguseid geneetilisi haigusi. Üks enne seda on näiteks krooniline müeloidne leemia, kus on tuvastatav suur arv Philadelphia kromosoome.

Kassi karjumise sündroom

Kassi karjumise sündroomi ehk Cri-du-Chat sündroomi nimetatakse nn seetõttu, et väikelapsed karjuvad väga kõrgelt ja nagu kassid. Need kõrged karjed on põhjustatud kõri väärastumisest. Kassi nutmise sündroomi põhjuseks on 5. kromosoomi lühikese käe deletsioon.

Need, kes on kannatanud, on tugevalt alaarenenud ja vaimse puudega. Intellektuaalne puue on aga väga erinev. Neil on väike pea ja nende kasv on häiritud. On ka muid füüsilisi väärarenguid. Siseorganite muutused on väga haruldased. Seetõttu pole eluiga oluliselt piiratud.

Loe selle teema kohta lähemalt: Kassi karjumise sündroom

Mis on kromosomaalne aberratsioon?

Kromosoomi aberratsioon on muutus kromosoomides, mis on nähtav valgusmikroskoobi all. Seevastu on olemas geenimutatsioonid, need muutused on palju väiksemad ja neid saab ära tunda ainult täpsema geneetilise diagnostika abil.

Kromosoomi aberratsioonid võib jagada kahte vormi. Esineb struktuurseid ja arvulisi aberratsioone. Selles peatükis käsitleti struktuurilisi aberratsioone ja neid nimetatakse ka kromosoommutatsioonideks. Nendega kaasneb kromosoomide endi muutus.

Numbriline aberratsioon tähendab, et kromosoomide arv on vale. Inimese normaalne karüotüüp, s.o kromosoomide arv on meestel 46, XY meestel ja 46, XX naistel. Peab märkima, et kromosoomid on dubleeritud, ainsaks erandiks on meeste sugukromosoomid.Soolised kromosoomid, mis esindavad meeste ja naiste ainsat genoomi erinevust, on tähistatud tähtedega.

Numbriliste aberratsioonide korral võivad kromosoomid esineda sagedamini või puuduvad täielikult. Tuntuim näide on Downi sündroom, trisoomia 21, nimigi viitab sellele, et 21. kromosoom on olemas kaks korda, mitte kolm korda. Inimese karüotüüp näeb välja selline: 47, XY + 21 meestel ja 47, XX + 21 naistel.

Kromosoomi puudumise näide on Turneri sündroom või X monosoomia, sel juhul puudub X kromosoom, mille tulemuseks on karüotüüp 45, X0. Mõjutatud inimesed on naised, kellel on teatud füüsilised hälbed.

Selle teema kohta saate lisateavet aadressil: Kromosoomi aberratsioon - mis see on?

Klinefelteri sündroom

Klinefelteri sündroom ei ole kromosomaalne mutatsioon. Kromosoommutatsioonidega kaasneb struktuuri muutus. Klinefelteri sündroomi korral on vale arv kromosoome. Seda muutust nimetatakse arvuliseks kromosoomaberratsiooniks.

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

See muutus mõjutab kõige rohkem suguorganeid. Neil mõjutatud isikutel on väikesed munandid ja enamikul juhtudel ei toimi sperma tootmine ning testosterooni tootmine on piiratud.

Klinefelteri sündroom avastatakse sageli ainult viljakusega seotud konsultatsioonide käigus. Enamikus mõjutatud isikutest jääb see märkamatuks. Rindade areng võib ilmneda puberteedieas ja kehakarvad on tavaliselt vaid hõredad. Mõjutatud isikute intelligentsus pole siiski piiratud.

Lisateavet selle teema kohta leiate aadressilt: Klinefelteri sündroom

Mis on punktmutatsioon?

Punktmutatsioon on DNA vormis esinevate geenide mutatsioon. DNA koosneb neljast erinevast nukleotiidist. Punktmutatsiooni korral vahetatakse üks nukleotiid teise vastu. Geenide DNA loetakse keerulises protsessis. Selle protsessi lõppsaadus on valk.

Millist valku toodetakse, määrab peamiselt nukleotiidide järjestus. Kolm järjestikust nukleotiidi määravad, milline aminohape on saadud valguahelaga seotud. Suure hulga aminohapete ühinemisel saab seejärel valk.

Kuid kui üks nukleotiid asendatakse teisega, võib juhtuda, et valku inkorporeeritakse teine aminohape. Tulemuseks on nn missense mutatsioon. Saadud valk võib aminohappe asendamisega täielikult toimida, samuti võib see kaotada oma funktsiooni.

Teine võimalus on lisada niinimetatud stoppkoodon. Seda tüüpi mutatsiooni nimetatakse jama mutatsiooniks. Stop-koodon tähistab valgu lõppu; kui see sisestatakse valesse kohta, on valk puudulik.

Nende punktmutatsioonide nende vormide korral jääb loetavate nukleotiidide arv samaks. Õiged aminohapped liidetakse enne ja pärast punktmutatsiooni. Seetõttu säilitatakse „lugemisvõrk”. Mutatsioonid, milles nukleotiid on inkorporeeritud või eemaldatud, st insertsioon või deletsioon, on tõsisemad. Selle mutatsiooniga ühendatakse pärast puuduvat või sisseehitatud nukleotiidi veel kolm nukleotiidi, mis tähendab, et sisse on ehitatud erinevad aminohapped ja luuakse täiesti erinev valk.

Ka meie järgmine artikkel võiks teile huvi pakkuda: Telomeres - anatoomia, funktsioon ja haigused

Tsüstiline fibroos

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

Kuigi see haigus mõjutab kõiki elundisüsteeme, on kopsud esiplaanil. Viskoosse lima tõttu ei saa kopsud isepuhastuvat funktsiooni täita.

Patogeenide ja muude ainete kopsudest eemaldamise eeltingimus on õhuke vedel lima. Puhastamise puudumine põhjustab suurenenud kopsupõletikku. See on üks põhjusi, miks kannatada saanud inimeste eluiga on drastiliselt vähenenud.

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

Loe selle kohta lähemalt alt: Tsüstiline fibroos