إزفاء الكروموسومات المتوازن. عمليات نقل الكروموسومات: متبادلة وروبرتسونيان

النقل(خط العرض + التنسيب الموضعي) - إعادة الترتيب الهيكلي للكروموسومات أو نتيجة حركة جزء (أجزاء) من الكروموسومات داخل مجموعة الكروموسومات. يمكن أن يحدث T. في الكروموسوم (الكروموسومات T.) ، في الكروماتيد (الكروماتيد T.) ، وفي الوحدة الفرعية للكروماتيد (T. شبه اللوني).

هناك الأنواع التالية من الكروموسومات T.

يمكن أن يكون الإزاحة داخل الكروموسومات ، أو التحول ، داخل الذراع (حركة جزء من الكروموسوم داخل أحد أذرعها) والذراع الداخلي (حركة جزء من ذراع إلى ذراع آخر من نفس الكروموسوم).

يشمل الانتقال بين الكروموسومات التحويل والتبادل T. التحويل هو نقل جزء من كروموسوم إلى آخر. يمكن نقل المقطع داخل زوج من الكروموسومات المتجانسة (انظر) أو إدخاله في كروموسوم غير متجانس ؛ في هذه الحالة ، يُطلق على T. إذا تم نقل جزء من كروموسوم واحد إلى نهاية كروموسوم آخر ، فإن T. يسمى المحطة (الطرفية).

المتبادل T. يسمى تبادل القطع بين الكروموسومات غير المتجانسة. إنه غير متماثل ومتماثل. يتكون T. العكسي غير المتماثل من اتصال جزأين من الكروموسومات التي لا تحتوي على سنتروميرات (لامركزية) ، وفي اتصال جزأين مع سنتروميرات. نتيجة لهذا T. ، يتم تكوين منتجين من تبادل القطع: لا مركزي ، بدون مركز مركزي ، وثنائي المركز ، مع مركزين. يتكون T. المتبادل المتماثل في تبادل شظايا لا مركزية من الكروموسومات غير المتجانسة أو أذرعهم بالكامل. احمل أنواعًا معينة من T. إلى T. متماثل ، على سبيل المثال. اندماج السنتروميرات ، أو Robertsonian T. ، ونتيجة لذلك تتحد الأذرع الطويلة للكروموسومات acrocentric (لا يوجد المركز في المركز) مع تكوين كروموسوم متري ، يقع centromere في المنتصف. يُشار أيضًا إلى العملية العكسية للتحول لكروموسوم متري واحد ذي أذرع طويلة والآخر بأخرى قصيرة إلى كروموسومين acrocentric (ما يسمى بالتفكك) ، عندما ينكسر أحد الكروموسوم بالقرب من المركز ، وينكسر الكروموسوم الثاني في نهايته البعيدة (ما يسمى بالانصهار الترادفي) ، يُشار إليه أيضًا باسم T.

يتم تقديم فرضيتين لشرح آلية حدوث T .. وفقًا لفرضية "إصلاح الكسر" ، يكون الضرر الأساسي هو الكسر ، ونتيجة لذلك يصبح من الممكن نقل شظايا الكروموسوم وجمعها بترتيب مختلف. وفقًا لفرضية "التبادل" ، فإن T. هو نتيجة التبادلات التي تحدث في مواقع معينة (مناطق) قابلة للتغير بعد ملامسة الكروموسوم.

تلتقي جميع أنواع T. في الغدد التناسلية من الزيجوت غير المتجانسة أثناء الانقسام الاختزالي (انظر) هناك نوعان من الأمشاج: متوازنة وغير متوازنة (انظر. Gametes). إذا انتقلت كروموسومات الانتقال معًا إلى نفس القطب ، وانتقلت الكروموسومات غير المنقولة إلى أخرى ، فسيحصل كلا النوعين من الأمشاج على مجموعات كاملة من الجينات ، أي يتم تكوين الأمشاج المتوازنة. إذا حدث توزيع الكروموسومات بطريقة مختلفة ، فإن الأمشاج تكون غير متوازنة. في المتوسط ​​، عدد الأمشاج المتوازنة وغير المتوازنة في الزيجوت غير المتجانسة هو نفسه تقريبًا ، أي حوالي نصف الزيجوتات (انظر Zygote) سوف تتطور بشكل طبيعي ، ويموت النصف الآخر (ما يسمى شبه العقم). في حالة وجود اتجاه غير متطابق (غير متناسق) للوسط في الانقسام الاختزالي ، قد تظهر الأمشاج مع مجموعات كروموسوم n-1 و n + 1 في إزفاء متغاير الزيجوت (انظر مجموعة الكروموسوم). نتيجة لذلك ، يمكن تكوين ملقحات أحادية الذرة وثلاثية الذرات ، إلى الجاودار ، اعتمادًا على درجة عدم التوازن ، ويمكن لخصائص الجينات والكروموسومات المصابة أن توقف تطورها في المراحل المبكرة من التكسير أو تؤدي إلى الإجهاض أو ولادة جنين ميت. في بعض الأحيان ، يمكن أن يتطور الجنين الذي يحتوي على مجموعة الكروموسوم هذه إلى جنين قابل للحياة ، ولكن عند الولادة ، يتم ملاحظة تشوهات أكثر أو أقل حدة عند الأطفال. يزداد تواتر حدوث T. تحت تأثير عوامل الطفرات.

فهرس: Bochkov N. P. ، الكروموسومات البشرية والإشعاع ، M. ، 1971 ؛ هو ، علم الوراثة البشرية ، الوراثة وعلم الأمراض ، ص. 227 ، م ، 1978 ؛ زاخاروف إيه إف الكروموسومات البشرية ، ص. 58 ، موسكو ، 1977 ؛ Zakharov A. F. et al. الكروموسومات البشرية ، أطلس ، م ، 1982 ؛ أمراض وراثية ، أد. L.O. باداليان ، ص. 375 ، طشقند ، 1980 ؛ علم المسخ البشري ، أد. لازيوك ، ص 262 ، م 1979.

V. A. Mglinets.

يتم وضع الحجم الكامل للمادة الوراثية في 46 زوجًا فقط من الكروموسومات. والكروموسومات ، كما نعلم من علم الأحياء ، تقع في نواة الخلية. يمتلك الشخص السليم نوعًا نوويًا من 23 زوجًا من الكروموسومات ثنائية الصبغيات. أي أن 46 XX عبارة عن مجموعة كروموسوم للمرأة ، و 46 XY هي مجموعة كروموسومات ذكورية. عندما ينكسر الكروموسوم ، "الناقل" الرئيسي للشفرة الجينية ، تحدث أنواع مختلفة من الاضطرابات.

الطفرات ليست فريدة من نوعها للبشر. تساهم التغييرات الصغيرة في المادة الوراثية في تنوع مظهر الطبيعة. مع ما يسمى بالانتقال المتوازن ، يحدث التغيير في الكروموسومات دون فقدان المعلومات ودون تكرار غير ضروري. غالبًا ما يحدث هذا أثناء الانقسام الاختزالي (انقسام الكروموسومات) ، بالإضافة إلى ذلك ، في بعض الأحيان تتكرر أجزاء من الكروموسومات (تحدث الازدواجية) ، ومن ثم لا يمكن التنبؤ بالعواقب. لكننا سننظر فقط في ترجمة روبرتسون وخصائصها وعواقبها.

ترجمة روبرتسونيان - ما هذا؟ المشاكل الجينية للبشرية

بسبب كسر الكروموسوم بالقرب من السنترومير ، تحدث تغييرات هيكلية في الشفرة الوراثية البشرية. يمكن أن تكون الفجوة مفردة ، وأحيانًا تتكرر. تُفقد إحدى ذراعي الكروموسوم بعد الكسر (عادةً الذراع القصيرة). ولكن هناك حالات تحدث فيها الفجوة في وقت واحد في كروموسومين ، يتم تبادل أذرعهما القصيرة. يحدث أن أجزاء معينة فقط من الكتف تخضع للإزاحة. لكن مثل هذه الأذرع القصيرة في الكروموسومات من النوع acrocentric (حيث يقسم السنترومير الكروموسوم إلى أذرع أطول وأقصر) لا تحمل معلومات حيوية أبدًا. بالإضافة إلى ذلك ، فإن فقدان هذه العناصر ليس مهمًا جدًا ، حيث يتم نسخ هذه المادة الوراثية في كروموسومات أخرى مركزية.

ولكن عندما تندمج الأذرع القصيرة المنفصلة مع الأذرع القصيرة لجين آخر ، ويتم أيضًا لحام الأذرع الطويلة المتبقية معًا ، فإن مثل هذا النقل لم يعد متوازنًا. هذه "إعادة ترتيب" المواد الجينية هي ترجمة روبرتسون.

تم التحقيق في هذا النوع من النقل ووصفه من قبل دبليو روبرتسون في عام 1916. وسمي الشذوذ من بعده. يمكن أن يؤدي انتقال روبرتسونيان إلى تطور السرطان ، ولكن قد لا يؤثر على مظهر وصحة الناقل. ومع ذلك ، فإن الطفل في معظم الحالات ، إذا كان أحد الوالدين لديه مثل هذا الانتقال ، يولد بتشوهات.

ما مدى شيوع الطفرة؟

بفضل تحسين التكنولوجيا وتطوير علم الوراثة كعلم ، من الممكن اليوم معرفة ما إذا كانت هناك حالات شاذة في النمط النووي للطفل الذي لم يولد بعد. من الممكن الآن إجراء الإحصائيات: كم مرة تظهر الشذوذ الجيني؟ وفقًا للبيانات الحالية ، تحدث عمليات النقل في روبرتسون في مولود واحد من بين الألف. التشخيص الأكثر شيوعًا هو انتقال الكروموسوم 21.

لا تهدد عمليات نقل الكروموسومات الصغيرة الحامل نفسه على الإطلاق. ولكن عندما تتأثر عناصر مهمة من الكود ، فقد يولد الطفل ميتًا أو يموت بعد بضعة أشهر ، كما يحدث ، على سبيل المثال ، مع متلازمة باتو لكن نادرًا جدًا. في مكان ما حوالي 1 من كل 15000 ولادة.

العوامل المساهمة في ظهور الانتقال في الكروموسومات

في الطبيعة ، هم موجودون ، أي ليس بسبب أي شيء. لكن البيئة تجري تعديلاتها الخاصة على تطور الجينوم. تساهم عدة عوامل في زيادة التغيرات الطفرية. هذه العوامل تسمى الطفرات. العوامل التالية معروفة:

• التعرض للقواعد النيتروجينية ؛
• بوليمرات الحمض النووي الغريبة ؛
• تناول الكحول من قبل الأم أثناء الحمل ؛
• التعرض للفيروسات أثناء الحمل.

في أغلب الأحيان ، يحدث الإزاحة بسبب الآثار الضارة للإشعاع على الجسم. يؤثر على الأشعة فوق البنفسجية والبروتون والأشعة السينية وكذلك أشعة جاما.

ما هي الكروموسومات التي تخضع للتغييرات؟

تخضع الكروموسومات 13 و 14 و 15 و 21 للإزاحة الموضعية ، وأكثر عمليات الانتقال شيوعًا وخطورة هي انتقال روبرتسون بين الكروموسومات 14 و 21.

إذا كان الانقسام الاختزالي ينتج كروموسومًا إضافيًا (تثلث الصبغي) في الجنين مع هذا الانتقال ، فسيولد الطفل بمتلازمة داون. تكون السابقة نفسها ممكنة إذا حدث انتقال روبرتسون بين الكروموسومات 15 و 21.

إزفاء كروموسوم المجموعة د

يؤثر انتقال روبرتسونيان لكروموسومات المجموعة D فقط على الكروموسومات acrocentric. يشارك الكروموسومات 13 و 14 في عمليات النقل في 74٪ من الحالات ويطلق عليهم عمليات نقل غير متوازنة ، والتي غالبًا لا يكون لها عواقب مهددة للحياة.

ومع ذلك ، هناك ظرف واحد قد يصاحب مثل هذه الحالات الشاذة. يمكن أن يؤدي انتقال روبرتسونيان 13 ، 14 في الرجال إلى ضعف خصوبة مثل هذا الناقل الذكر (مجموعة الكروموسوم 45 XY). نظرًا لحقيقة أنه نظرًا لفقدان كل من الذراعين القصيرين ، بدلاً من زوجين من الكروموسومات ، يبقى واحد فقط ، وله اثنان طويلان ، لا يمكن لأمشاج مثل هذا الرجل أن تعطي نسلًا قابلاً للحياة.

نفس نقل روبرتسونيان 13 ، 14 في المرأة يقلل أيضًا من قدرتها على إنجاب طفل. الحيض موجود عند هؤلاء النساء ، ومع ذلك كانت هناك حالات عندما أنجبن أطفالًا أصحاء. لكن الإحصاءات لا تزال تظهر أن هذه حالات نادرة. في الأساس ، أطفالهم غير قادرين على البقاء.

عواقب الترجمات

لقد اكتشفنا بالفعل أن بعض التغييرات الهيكلية طبيعية تمامًا ولا تشكل تهديدًا. يتم تحديد نقل روبرتسونيان واحد فقط عن طريق التحليل. لكن الإزاحة المتكررة في الجيل التالي من الكروموسومات أمر خطير بالفعل.

يمكن أن يكون نقل روبرتسونيان 15 و 21 ، بالاقتران مع التغييرات الهيكلية الأخرى ، أمرًا مؤسفًا. سنصف جميع عواقب التغييرات الهيكلية الفردية في النمط النووي بمزيد من التفصيل. تذكر أن النمط النووي هو مجموعة من الكروموسومات متأصلة في الفرد في النواة.

التثلث الصبغي والانتقال

بالإضافة إلى عمليات النقل ، يميز علماء الوراثة مثل هذا الشذوذ مثل التثلث الصبغي في الكروموسوم. يعني التثلث الصبغي أن النمط النووي للجنين يحتوي على مجموعة ثلاثية الصبغيات من أحد الكروموسومات ، بدلاً من النسختين الموصوفتين ، يحدث تثلث الصبغي الفسيفسائي أحيانًا. أي أن المجموعة الثلاثية الصبغية لا يتم ملاحظتها في جميع خلايا الجسم.

يؤدي التثلث الصبغي مع الانتقال روبرتسونيان إلى عواقب وخيمة للغاية: مثل متلازمة باتو ومتلازمة إدواردز ومتلازمة داون الأكثر شيوعًا. في بعض الحالات ، تؤدي مجموعة من هذه الحالات الشاذة إلى إجهاض مبكر.

متلازمة داون. المظاهر

وتجدر الإشارة إلى أن عمليات النقل التي تشتمل على 21 و 22 كروموسومًا تكون أكثر استقرارًا. مثل هذه الحالات الشاذة لا تؤدي إلى الموت ، وليست شبه قاتلة ، ولكنها تؤدي ببساطة إلى الانحراف في التنمية. لذلك ، بالاقتران مع انتقال روبرتسون في النمط النووي ، عند تحليل النمط النووي للجنين ، فهذه "علامة" واضحة على متلازمة داون ، وهي مرض وراثي.

تتميز متلازمة داون بالتشوهات الجسدية والعقلية. إن تشخيص الحياة في مثل هؤلاء الناس موات. على الرغم من عيوب القلب وبعض التغيرات الفسيولوجية في الهيكل العظمي ، فإن أجسامهم تعمل بشكل طبيعي.

العلامات المميزة للمتلازمة:

• وجه مسطح؛
• تضخم اللسان
• الكثير من الجلد على الرقبة ، يدخل في طيات ؛
• سريريًا (انحناء الأصابع) ؛
• إبيكانثوس.
• أمراض القلب ممكنة في 40٪ من الحالات.

يبدأ الأشخاص المصابون بهذه المتلازمة في المشي ببطء أكثر ، ونطق الكلمات. كما أنه يصعب عليهم التعلم أكثر من الأطفال الآخرين في نفس العمر.

ومع ذلك ، فهم قادرون على العمل المثمر في المجتمع ، ومع بعض الدعم والعمل المناسب مع هؤلاء الأطفال ، سوف يتواصلون اجتماعيًا جيدًا في المستقبل.

متلازمة باتو

تعد متلازمة داون أقل شيوعًا من متلازمة داون ، ولكن هناك الكثير من العيوب المختلفة في مثل هذا الطفل. يموت ما يقرب من 80٪ من الأطفال المصابين بهذا التشخيص في غضون عام واحد من العمر.

في عام 1960 ، درس كلاوس باتو هذا الشذوذ واكتشف أسباب الفشل الوراثي ، على الرغم من أن T. Bartolini وصف المتلازمة في عام 1657 قبله. يزداد خطر حدوث مثل هذه الانتهاكات لدى النساء اللواتي يلدن طفلاً بعد 31 عامًا.

في مثل هؤلاء الأطفال ، يتم الجمع بين العديد من العيوب الجسدية واضطراب شديد في تطور الحالة النفسية. خصائص المتلازمة:

• صغر الرأس.
• أيدي غير طبيعية ، غالبًا ما تتشكل أصابع إضافية ؛
• آذان منخفضة الشكل غير منتظمة ؛
• مشقوق الشفة؛
• رقبة قصيرة؛
• عيون ضيقة
• من الواضح أن جسر الأنف "غارق" ؛
• عيوب الكلى والقلب.
• الشفة الأرنبية أو الحنك.
• أثناء الحمل ، يوجد شريان سري واحد فقط.

يتلقى عدد صغير من الأطفال الناجين رعاية طبية. ويمكنهم العيش لفترة طويلة. لكن التشوهات الخلقية لا تزال تؤثر على طبيعة الحياة وقصرها.

متلازمة إدواردز

يؤدي التثلث الصبغي للكروموسوم 18 الناجم عن الانتقال إلى هذه المتلازمة إلى أقل شهرة. مع هذا التشخيص ، لا يكاد الطفل يعيش حتى ستة أشهر. لن يسمح قانون الانتقاء الطبيعي لمخلوق لديه العديد من الانحرافات بالتطور.

بشكل عام ، يبلغ عدد العيوب المختلفة في متلازمة إدواردز حوالي 150. هناك تشوهات في الأوعية الدموية والقلب والأعضاء الداخلية. دائمًا ما يكون موجودًا في هؤلاء الأطفال حديثي الولادة ، ومن الممكن حدوث تشوهات في بنية الأصابع. في كثير من الأحيان ، يتجلى مثل هذا الشذوذ المميز مثل تشوه القدم.

ما الاختبارات التي تحدد التشوهات أثناء نمو الجنين؟

للتحليل ، من الضروري الحصول على مادة - خلايا جنينية.

عدة تحليلات. دعونا نرى كيف يحدث كل هذا.

1. خزعة من الزغابات المشيمية. يتم إجراء التحليل في الأسبوع 10. هذه الزغابات هي جزء مباشر من المشيمة. ستخبر هذه الجسيمات من المادة البيولوجية كل شيء عن الجنين المستقبلي.

2. بزل السلى. بمساعدة إبرة ، يتم أخذ العديد من الخلايا الجنينية والسائل الذي يحيط بالجنين. غالبًا ما يتم أخذها في الأسبوع 16 من الحمل ، وبعد بضعة أسابيع ، يمكن للزوجين الحصول على معلومات مفصلة حول رفاهية الطفل.

يتم إرسال الأمهات اللاتي يتعرضن لخطر متزايد لإنجاب طفل يعاني من تشوهات لإجراء مثل هذا التحليل. عادة هؤلاء الأزواج الذين لديهم:

1) كان هناك إجهاض غير معقول ؛

2) لم يتمكن الزوجان من إنجاب طفل لفترة طويلة ؛

3) كانت هناك روابط وثيقة الصلة في الجنس.

قد يكون لدى هؤلاء الشباب انتقالات روبرتسونيان لبعض الكروموسوم. وبالتالي ، يجب عليهم إجراء تحليل على النمط النووي لديهم مسبقًا من أجل معرفة الفرص المتاحة لتحمل وإنجاب طفل سليم.

النقل

الانتقال المتبادل بين الكروموسومات 4 و 20.

لتشكيل الانتقال ، فإن الشرط الضروري هو تلف الحمض النووي في شكل فواصل مزدوجة الخيط متبوعًا بخطأ إصلاح: إعادة توحيد غير صحيحة للكسر أثناء الإصلاح عن طريق إعادة التركيب غير المتماثل أو اختيار خاطئ لشبه متماثل بدلاً من تسلسل الحمض النووي المتماثل أثناء الإصلاح عن طريق إعادة التركيب المتماثل. يمكن أن تحدث فواصل الحمض النووي المزدوجة بسبب التعرض لعوامل خارجية مثل الإشعاع المؤين أو العلاج الكيميائي ، وكذلك بسبب تعرض الحمض النووي للجذور الحرة المتولدة داخليًا.

تدوين النقل

تعتبر عمليات نقل روبرتسونيان من أكثر أنواع التشوهات الصبغية الخلقية شيوعًا في البشر. وبحسب بعض التقارير ، فإن معدل تكرارها هو 1: 1000 مولود جديد. حامليهم طبيعيون ظاهريًا ، ومع ذلك ، فهم معرضون لخطر الإجهاض التلقائي وولادة أطفال بنمط نووي غير متوازن ، والذي يختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الكروموسومات المشاركة في الاندماج ، وكذلك على جنس الناقل. تؤثر معظم عمليات النقل في Robertsonian على الكروموسومات 13 و 14. في هيكل طلبات التشخيص قبل الولادة ، فإن القادة هم حاملات der (13 ؛ 14) و der (14 ؛ 21). الحالة الأخيرة ، وهي الانتقال روبرتسونيان الذي يتضمن الكروموسوم 21 ، تؤدي إلى ما يسمى بمتلازمة داون "العائلية" (الموروثة).

قد تكون عمليات نقل روبرتسونيان سبب الاختلافات بين عدد الكروموسومات في الأنواع وثيقة الصلة. لقد ثبت أن ذراعي الكروموسوم البشري الثاني يتوافقان مع الكروموسومات 12 و 13 من الشمبانزي. من الممكن أن يكون الكروموسوم الثاني قد تشكل نتيجة إزاحة روبرتسون لكروموسومين من سلف بشري يشبه القرد. بنفس الطريقة ، يتم شرح حقيقة أن الأنواع المختلفة من ذبابة الفاكهة تحتوي من 3 إلى 6 كروموسومات. أدت عمليات نقل روبرتسونيان إلى ظهور عدة أنواع من التوائم في أوروبا (السلالات الصبغية) في فئران مجموعة الأنواع عضلة المصحفالتي عادة ما تكون معزولة جغرافيا عن بعضها البعض. لا تتغير المجموعة ، وكقاعدة عامة ، التعبير عن الجينات في انتقالات روبرتسون ، لذلك لا يمكن تمييز الأنواع عمليًا في المظهر. ومع ذلك ، فإن لديهم أنماطًا مختلفة ، ويتم تقليل الخصوبة في الصلبان بين الأنواع بشكل حاد.

دور الترجمة في السرطان

حاليًا ، تم وصف حوالي 500 عملية إعادة ترتيب متوازنة للكروموسومات مرتبطة بشكل خاص بأنواع مختلفة من السرطان. معظم هذه الترتيبات هي عمليات نقل متبادلة. أظهرت دراسة شذوذ الكروموسومات المتوازنة الخاصة بالأورام على المستوى الجزيئي أنها تؤدي إما إلى إلغاء تنظيم الجين (عادة الإفراط في التعبير) الموجود بالقرب من إحدى نقاط الانكسار ، أو يتكون الجين الهجين من أجزاء من جينين موجودين سابقًا على كروموسومات مختلفة.

فيلادلفيا كروموسوم

يُطلق على إعادة الترتيب الجينومي الهيكلي الموصوفة الأولى التي تسبب السرطان فيلادلفياالكروموسوم ، وفقًا للتسمية الوراثية الخلوية البشرية الدولية ، له تسميته الخاصة - دكتوراه. سمي هذا الكروموسوم على اسم مدينة في الولايات المتحدة حيث عمل مكتشفوه P. P. نويل) ود. D. Hungerford) ، الذي أبلغ في عام 1960 عن وجود كروموسوم صغير غير عادي في النمط النووي لمريضين مصابين بابيضاض الدم النخاعي المزمن. من المعروف الآن أن كروموسوم فيلادلفيا ينشأ من انتقال متبادل بين الكروموسومات 9 و 22 ، وتسبب هذه الطفرة 95٪ من حالات ابيضاض الدم النخاعي المزمن. تعد هذه الطفرة أيضًا واحدة من أكثر الطفرات شيوعًا عند البالغين المصابين بسرطان الدم الليمفاوي الحاد من الخلايا البائية. نتيجة الانتقال t (9 ؛ 22) (q34 ؛ q11) ، يتحد الجين ABL1 من الكروموسوم 9 مع جين BCR للكروموسوم 22. يؤدي نشاط البروتين الكيميري الجديد إلى عدم حساسية الخلية لعوامل النمو ويسبب انقسامها غير المنضبط.

النقل في قياس الجرعات البيولوجية

نتيجة للتعرض للإشعاع المؤين ، تتشكل فواصل الحمض النووي المزدوج الشريطة في الخلايا ، والتي يؤدي الإصلاح غير الصحيح لها إلى تكوين مجموعة كاملة من الاضطرابات الصبغية ، بما في ذلك عمليات النقل. يعتمد عدد انحرافات الكروموسومات بشكل صارم على نوع الإشعاع المؤين وجرعته وقوته. هذا جعل من الممكن تحديد جرعة الإشعاع عن طريق تكرار انحرافات الكروموسومات في الخلايا الليمفاوية في الدم المحيطي أو خلايا نخاع العظام ، وهو ما يسمى بقياس الجرعات البيولوجي. تنتقل الانتقالات المتوازنة بحرية إلى الخلايا الوليدة أثناء الانقسام الفتيلي ، ولا يتغير ترددها بمرور الوقت ، لذلك يمكن استخدام تواترها في الخلايا الليمفاوية لتقديرات بأثر رجعي لجرعات الإشعاع.

ملحوظات

الأدب

• Baranov V. S. Kuznetsova T. S. علم الوراثة الخلوية للتطور الجنيني البشري: الجوانب العلمية والعملية. - سانت بطرسبرغ ، Iz-vo N-L ، 2007
• Koryakov D. E. ، Zhimulev I. F. الكروموسومات. الهيكل والوظائف. - نوفوسيبيرسك: Iz-vo SO RAN، 2009.

الكشف عن كروموسوم فيلادلفيا باستخدام التهجين الموضعي الفلوري

عمليات النقل هي عمليات إعادة ترتيب بين الكروموسومات يتم فيها نقل جزء من كروموسوم إلى آخر. بشكل منفصل ، يتم التمييز بين عمليات النقل التبادلية (عند موقعين لتبادل الكروموسومات غير المتجانسة) وعمليات نقل روبرتسونيان ، أو الاندماجات المركزية (في هذه الحالة ، يتم دمج اثنين من الكروموسومات غير المتجانسة في واحد مع فقدان مادة الذراع القصيرة). كان أول من وصف عمليات الاندماج المركزية هو الأمريكي دبليو آر بي روبرتسون في عام 1916 ، حيث قارن الأنماط النووية لأنواع الجراد وثيقة الصلة.

لا تترافق عمليات النقل التبادلية مع فقدان المادة الوراثية ، فهي تسمى أيضًا انتقالات متوازنة ، كقاعدة عامة ، لا تظهر نفسها بشكل ظاهري. ومع ذلك ، في ناقلات النقل المتبادل ، يحمل نصف الأمشاج مادة وراثية غير متوازنة ، مما يؤدي إلى انخفاض الخصوبة ، وزيادة احتمال حدوث حالات إجهاض عفوية وولادة أطفال يعانون من تشوهات خلقية. يُقدَّر تواتر الزيجوت المتغايرة للانتقال المتبادل بحوالي 1 من كل 600 من الأزواج المتزوجين. يتم تحديد الخطر الحقيقي لولادة الأطفال الذين يعانون من نمط نووي غير متوازن من خلال طبيعة الانتقال المتبادل (خصائص الكروموسومات المشاركة في إعادة الترتيب ، وحجم الأجزاء المنقولة) ويمكن أن تصل إلى 40٪.

مثال على الانتقال المتبادل هو انتقال كروموسوم فيلادلفيا (Ph) بين الكروموسومات 9 و 22. في 95٪ من الحالات ، تكون هذه الطفرة في الخلايا المكونة للدم هي سبب ابيضاض الدم النخاعي المزمن. تم وصف إعادة الهيكلة هذه من قبل P. Nowell و D. نتيجة لهذا الانتقال ، يتم دمج جين ABL1 من الكروموسوم 9 مع جين BCR للكروموسوم 22. يؤدي نشاط البروتين الخيمري الجديد إلى عدم حساسية الخلية لعوامل النمو ويسبب انقسامها غير المنضبط.

تعتبر عمليات نقل روبرتسونيان من أكثر أنواع التشوهات الصبغية الخلقية شيوعًا في البشر. وبحسب بعض التقارير ، فإن معدل تكرارها هو 1: 1000 مولود جديد. حامليهم طبيعيون ظاهريًا ، ومع ذلك ، فهم معرضون لخطر الإجهاض التلقائي وولادة أطفال بنمط نووي غير متوازن ، والذي يختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على الكروموسومات المشاركة في الاندماج ، وكذلك على جنس الناقل. تؤثر غالبية عمليات النقل في روبرتسون (74٪) على الكروموسومات 13 و 14. في هيكل طلبات التشخيص قبل الولادة ، يكون القادة هم der (13 ؛ 14) و der (14 ؛ 21): 1 حاملات. الحالة الأخيرة ، وهي الانتقال روبرتسونيان الذي يتضمن الكروموسوم 21 ، تؤدي إلى ما يسمى بمتلازمة داون "العائلية" (الموروثة).

قد تكون عمليات نقل روبرتسونيان سبب الاختلافات بين عدد الكروموسومات في الأنواع وثيقة الصلة. لقد ثبت أن ذراعي الكروموسوم البشري الثاني يتوافقان مع الكروموسومات 12 و 13 من الشمبانزي. من الممكن أن يكون الكروموسوم الثاني قد تشكل نتيجة إزاحة روبرتسون لكروموسومين من سلف بشري يشبه القرد. بنفس الطريقة ، يتم شرح حقيقة أن الأنواع المختلفة من ذبابة الفاكهة تحتوي من 3 إلى 6 كروموسومات. أدت عمليات نقل روبرتسونيان إلى ظهور العديد من الأنواع المزدوجة في أوروبا (سلالات الكروموسومات) في فئران مجموعة الأنواع Mus musculus ، والتي ، كقاعدة عامة ، معزولة جغرافيًا عن بعضها البعض. لا تتغير المجموعة ، وكقاعدة عامة ، التعبير عن الجينات في عمليات نقل روبرتسون ، لذلك لا يمكن تمييز الأنواع عمليًا في المظهر. ومع ذلك ، فإن لديهم أنماطًا مختلفة ، ويتم تقليل الخصوبة في الصلبان بين الأنواع بشكل حاد.

الشكل 3 أنواع إعادة ترتيب الكروموسومات وعواقبها

ومع ذلك ، يحدث أنه في عائلة من الوالدين الأصحاء ظاهريًا ، هناك خطر طبيعي من إنجاب طفل مصاب بأمراض الكروموسومات. وهذا مرتبط ، كقاعدة عامة ، بحمل أحد الزوجين لنقل متوازن للكروموسومات.

النقل هو نقل المادة الجينية من كروموسوم إلى آخر. تعتبر عمليات النقل التبادلية بمثابة انتقالات تحدث فيها الفواصل في وقت واحد في اثنين من الكروموسومات ويتبادل الأخير الأجزاء الحرة الناتجة. في أغلب الأحيان ، تشارك الأذرع الطويلة للكروموسومات 11 و 22 في عملية إعادة الترتيب هذه ، ولكن قد تكون هناك أيضًا كروموسومات أخرى. في هذه الحالة ، يتغير ترتيب الأجزاء على الكروموسوم ، لكن لا يوجد فقدان للمادة الوراثية ، وبالتالي ، لا يظهر هذا النوع من إعادة الترتيب نفسه ظاهريًا. مثل هذا الشخص يتكيف اجتماعيًا تمامًا ، ويعيش حياة طبيعية ، وكقاعدة عامة ، لا يشك في أي شيء بأنه حامل لإعادة ترتيب الكروموسومات. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي مثل هذا التغيير في الكروموسومات إلى تكوين أمشاج غير متوازنة من حيث مجموعة الكروموسومات الخاصة بهم ، وهذا الأخير يؤدي إلى خطر طبيعي لولادة أطفال مصابين بأمراض الكروموسومات لدى هؤلاء الأشخاص.

على التين. يوضح الشكل 3 نوعًا خاصًا من النقل المتبادل - إزفاء روبرتسونيان. مع هذا النوع من النقل ، يفقد اثنان من الكروموسومات acrocentric أذرعهما القصيرة ، وتندمج الأذرع الطويلة مع بعضها البعض ، وتشكل كروموسومًا كيميريًا واحدًا بدلاً من اثنين. في الأذرع القصيرة للكروموسومات acrocentric ، تكون جينات الرنا الريباسي موضعية بشكل أساسي ، والتي تتكرر بشكل متكرر في كروموسومات أخرى متحدة المركز. لذلك ، فإن فقدان الأذرع القصيرة للكروموسومات acrocentric لا يصاحبه أي أعراض مهمة. في هذه الحالة ، يشارك الكروموسومان الرابع عشر والحادي والعشرون في إعادة الترتيب ، مما يؤدي إلى تكوين أنواع مختلفة من الأمشاج ، والتي يحمل بعضها مادة إضافية من الكروموسوم الحادي والعشرين. عندما يتم تخصيب مثل هذه البويضة بواسطة حيوان منوي مع مجموعة كروموسوم طبيعية ، سيتم زرع الجنين بما يسمى متغير الانتقال لمتلازمة داون.

في حالة المشاركة في نقل روبرتسون لكروموسومين من 21 كروموسوم ، فإن خطر إنجاب طفل مصاب بمتلازمة داون في ناقل إعادة الترتيب يصل إلى 100٪.

الفصل 2. أمثلة على أكثر أمراض الكروموسومات شيوعًا

2.1. بعض السمات الشائعة في عيادة أمراض الكروموسومات

يتم التعبير عن أمراض الكروموسومات على أنها متلازمات مع العديد من التشوهات في التنمية البشرية. كل متلازمة تحدث بسبب اضطراب معين في النمط النووي للشخص المصاب ، لها أعراض مميزة ، ولكن هناك بعض السمات الشائعة التي تكون نموذجية لكل مرض كروموسومي.

وتشمل هذه:

أ) تشوه الشكل ، والذي يتجلى في شكل مجموعة متنوعة من التغييرات المحددة ، ولكنه طبيعي في جميع أمراض الكروموسومات ؛

ب) انتهاك التطور الفكري الذي يتخلف في أغلب الأحوال عن الركب.

ج) تطور التشوهات المتعددة في الهيكل العظمي والأعضاء الداخلية.

وبالتالي ، فإن هذه الأعراض ، بغض النظر عن تنوع الأشكال ودرجة ظهورها ، هي من سمات جميع أمراض الكروموسومات.

توفر السمات العامة المذكورة أعلاه لأمراض الكروموسومات ، جنبًا إلى جنب مع التاريخ العائلي ، الذي يحتوي على بيانات عن حالات الإجهاض التلقائي والإملاص والمعاناة من أمراض وراثية لأفراد الأسرة الآخرين ، أسبابًا جدية للتفكير في نشأة هذه الأمراض وإجراء البحوث المناسبة لتحديد الأمراض الصبغية.

إن تحديد تشخيص مرض الكروموسومات له أهمية عملية كبيرة. من المهم بشكل خاص تحديد ما إذا كان خلقيًا أم وراثيًا. باستخدام إمكانيات التشخيص قبل الولادة ، من الضروري تحديد ما إذا كان الجنين طبيعيًا أو لديه انحرافات في النمط النووي ، واعتمادًا على ذلك ، يجب اتخاذ قرار بإجهاض المرأة الحامل. هذا يسمح لك بالحد من ولادة الأطفال المعيلين. تظهر هذه الفرص بوضوح الأهمية الاجتماعية والطبية الكبيرة للتشخيص الدقيق وفي الوقت المناسب لكل مرض كروموسومي.