Хромосомные нарушения – не допустить «опечатки» — Новости (Здоровье)

Хромосомные нарушения – не допустить «опечатки»

Детей с синдромом Дауна называют солнечными из-за их жизнерадостности, улыбчивости, ласковости. Эта хромосомная патология у всех на слуху и «на глазах», каждый из нас что-то слышал об этом или, может быть, сталкивался в жизни с людьми, имеющими такой диагноз. Однако синдром Дауна – наиболее легкий вариант хромосомных нарушений.

Излишки генного материала

Начиная с середины ХХ века ученым удалось открыть причины большого количества болезней. Произошло это в связи с развитием генетики, гонимой до этого. После того, как генетикам начали даваться знания о строении и функциях хромосом и заключенных в них генов, выяснилось, что некоторые давно известные заболевания связаны с отклонениями в хромосомном наборе. Так, изменение количества хромосом, которых в норме должно быть 23 пары, грозит носителям целой группой синдромов, среди которых синдромы Дауна, Патау, Клайнфельтера, Эдвардса и другие.

Самый распространенный синдром – Дауна, характеризуется так называемой трисомией по 21-й паре хромосом, вместо двух хромосом под номером 21, у больного их три. Казалось бы, какая разница, сколько информационных шаблонов заключено во всех клетках организма? Но нет, значение огромное, в результате нерасхождения 21-й пары хромосом в процессе деления незрелых половых клеток отца или матери рождаются дети с рядом клинических проявлений: задержкой умственного развития, характерным строением скелета (круглая маленькая голова, «плоское лицо», брахицефалия (аномальное укорочение черепа), гиперподвижность суставов, плоский затылок, короткие конечности, плоская переносица и др.), слабым мышечным тонусом и иммунитетом и другими нарушениями. Есть и более «легкие» формы синдрома Дауна – они появляются в результате либо транслокации (переноса фрагмента) 21-й хромосомы на соседние, либо мозаицизма – нерасхождения в клетке зародыша на ранних стадиях его развития, в результате чего нарушение кариотипа (хромосомного набора) затрагивает только некоторые ткани и органы.

Дети, рождающиеся с синдромом Патау, как правило, не доживают и до месяца. Эта патология характеризуется также трисомией, но по другой, 13-й паре хромосом. Ребенок появляется на свет с тяжелейшими врожденными пороками сердца и рядом других грубых дефектов развития.

Трисомия в паре половых хромосом приводит к синдрому Клайнфельтера – умственно отсталые, обладающие вялым темпераментом, когнитивными нарушениями, бесплодные люди, имеют анатомическое строение мужчин одновременно с наличием женских молочных желез. Причем клиническая картина, при всем своем многообразии, почти не связана с тем, какая именно половая хромосома оказалась лишней. Бывает даже, что лишних хромосом оказывается несколько, и трисомия превращается в тетрасомию и пентасомию. Чаще всего больные синдромом Клайнфельтера имеют набор XXY, но аналогичную клиническую картину дают наборы XYY, XXYY, XXXY, XYYY и даже XXXXY и XXXYY.

Вторая по частоте случаев – трисомия по 18-й паре хромосом названа в честь Джона Эдвардса, который в 1960 году доказал, что тяжелые аномалии развития, считавшиеся ранее самостоятельными заболеваниями, вызваны одной и той же причиной. Среди проявлений синдрома Эдвардса большое количество вариантов, большинство из которых так или иначе представлены недоразвитием многих систем и органов. Поэтому такие дети чаще не доживают до полугода.

Недостаток генного материала

Разумеется, где возможны излишки, там же возможны и недостачи – как уже говорилось, порой случаются поломки при делении клеток, когда дочерние клетки получают больше или меньше генного материала и случаются мутации, характеризующиеся сбоем внутри количественно правильного набора. Потеря одной хромосомы из пары называется моносомией, потеря всей пары – нулисомией. Потери частей хромосомы – делеция (потеря участка хромосомы) и дефишенси(выпадение концевого участка хромосомы). Также существует и множество других нарушений – перемещение части одной хромосомы в другую (транслокация) и даже инверсия – перестройка, при которой участок хромосомы переворачивается на 180 градусов, оставаясь при этом на своем месте.

Читайте также:  Лечение варикоза содой самые эффективные способы

К генетическим заболеваниям, связанным с утратой части хромосомы, относится «синдром кошачьего крика» – из-за потери короткого плеча пятой хромосомы рождаются дети с типичным набором клинических проявлений для таких патологий, среди которых и задержка в умственном и физическом развитии, и анатомофизиологические проблемы, схожие с синдромом Дауна, к которым часто добавляется характерный резкий и высокий плач, похожий на кошачье мяуканье.

На первый взгляд перемена мест в хромосомах их участков не должна вызывать патологий – какая разница, где стоит код того или иного белка? Ан нет, разница огромная, то, как проявит себя ген, очень сильно зависит от соседствующих кодов. Особенно сильно проявляются транслокации в негомологичных хромосомах, то есть когда фрагмент хромосомы из одной пары переносится в пару с другими номером.

На сегодняшний день установлена причина хронического миелолейкоза – это также нарушения в хромосомах. Так называемая «филадельфийская хромосома» представлена транслокацией части 22-й хромосомы на часть 9-й.

Современная медицина расшифровала геном человека, много чего знает о наследственных заболеваниях и болезнях, связанных с хромосомными нарушениями, и даже есть такая наука, как генная инженерия. Но на пути лечения тысяч выживших детей с синдромом Дауна и другими синдромами лежат две проблемы. Первая – невозможно привести в порядок кариотип десятков триллионов одного организма. Вторая – симптоматическое лечение также вызывает затруднение, т.к. медикам приходится иметь дело не с одной конкретной болезнью, а с глобальной рассогласованностью работы органов, тканей и систем, при которой страдает весь организм. Пока что «переплюнуть» природу в тонких настройках живого тела, то, что дается нормальному младенцу от рождения, невозможно. Тысячи химических согласованных между собой реакций в норме взаимодействуют как хорошо прилаженные друг к другу детали в часах, обеспечивая организму иммунитет, пищеварение, метаболизм, да и саму высшую нервную деятельность. Когда младенец уже появился на свет, то исправлять что-либо пока не представляется возможным.

Но есть и повод порадоваться – хромосомные болезни легко диагностировать. Для этого нужно в начале беременности либо взять пробу околоплодной жидкости, либо даже просто кровь из вены матери (часть генетического материала плода во время беременности находится в крови матери). Выделить из одной из этих субстанций клетки эмбриона и заставить их делиться – это сделать сегодня так же просто, как вырастить культуру бактерий на питательной почве. Увидеть нехватку или излишек хромосом, или их явные повреждения не представляет собой проблемы у квалифицированного персонала. Разумеется, этические моменты никто не отменял, но это индивидуальное право выбора.

В завершении, пожалуй, стоит отметить, что риск родить дитя с синдромом Дауна резко увеличивается у женщин после 40 лет, а у мужчин зачать – после 42-х.

Читайте также:  Как принимать Кардиомагнил в какое время суток, до или после еды, курс лечения и профилактики

Хромосомные мутации

Поможем написать любую работу на аналогичную тему

Это перемещение генетического материала, которые приводят к изменению структуры хромосом в пределах кариотипа, их называют также хромосомными перестройками или хромосомными аберрациями. В перестройки вовлекаются участки одной хромосомы или различных –негомологичных хромосом. В связи с этим выделяют аберрации внутрихромосмные и межхромосмные. Внутрихромосомные перестройки – делят на дефишенси или концевые нехватки; делеции – выпадения частей хромосомы, не затрагивающие хромомеру; дупликации, или удвоения части хромосомы; инверсии – изменения чередования генов в хромосоме, вследствие поворота участка хромосомы на 180 градусов. Межхромосомные перестройки включают: транслокации – перемещение части одной хромосомы на другую, не гомологичную ей. Особое положение занимают транспозиции и инсерции – изменения локализации.Транспозиции – представляют собой перемещение небольших участков генетического материала в пределах одной хромосомы. Они происходят при участии особых подвижных или мигририрующих генетических элементов. Впервые мигририрующие генетические элементы описаны Б. Мак-Клинток в 1947 г. в связи с изучением хромосомных разрывов у кукурузы. Был обнаружен мигрирующий локус Ds (диссоциатор), в котором предпочтительно происходят разрывы хромосом. Локус Ds сам по себе разрывов не вызывает. Они появляются в локусе, если только в геноме присутствует другой мигрирующий элемент – Ас (активатор). Оба эти элемента могут теряться с частотой несколько % в мейотическом потомстве или менять свою локализацию при митотических делениях. При этом Ds перемещается в присутствии Ас. Транспозиции небольших участков генетического материала, включающих один или несколько генов, могут происходить как между негомологичными хромосомами, так и в пределах одной хромосомы. Поэтому транспозиции занимают промежуточное положение между внутри- и межхромосомными перестройками.Аберрации подразделяют на хромосомные и хроматидные. Эта классификация связана исключительно со временем возникновения перестроек – до или после репликации хромосом. Цитогенетика занимается изучением хромосомных аберраций. Изменение структуры одной из пары гомологичных хромосом или двух и более хромосом, которые входят в разные пары гомологов изучают в профазе мейоза, во время конъюгации. Конъюгация происходит точно по длине хромосом – хромомер к хромомеру на стадии пахитены, аберрации влекут за собой изменение характера конъюгации. Хромосомные перестройки часто приводят к различным фенотипическим изменениям, которые объясняют локализацией точек разрывов внутри или вблизи генов.Изменение структуры хромосом в геноме связывают с эволюционными преобразованиями генетического материала. Дупликации поставляют материал для созидания новых генов в процессе эволюции.

Делеции и дефишенси

В процессе жизнедеятельности организмов хромосомы укорачиваются, и физическое отсутствие участка одного из гомологов приводит к геми- зиготному состоянию генов, находящихся в нормальном гомологе. Если теряются доминантные аллели одного из гомологов гетерозиготы, то наблюдается фенотипическое проявление рецессивных аллелей хромосомы, не затронутой аберрацией.

В ^-хромосоме D. melanogaster известна доминантная мутация Notch, приводящая в гетерозиготе к появлению вырезки на крыле. В гомозиготном или гемизиготном состоянии эта мутация легальна, т. е. обладает летальным действием, поэтому она всегда поддерживается в гетерозиготе. При скрещивании гетерозиготных самок N / + с самцами ywf в F половина самок имеет дикий фенотип, половина — вырезку на крыле и белые глаза. Это объясняется тем, что Notch представляет собой делецию, захватывающую локус w, но не у и f находящиеся слева и справа от w (рис. 9.2).

Поскольку вследствие делеций теряются участки хромосом, у гетерозигот по этим перестройкам наблюдаются характерные нарушения конъюгации гомологов. Более длинная нормальная хромосома образует петлю на участке, соответствующем делеции.

Читайте также:  Сколько раз можно давать эспумизан грудному · GitHub

Делеции и дефишенси используются для сравнения генетических и цитологических карт хромосом. Наборы независимо полученных и перекрывающихся делеций в одной хромосоме используют для точной локализации гена на цитологической карте. Это возможно для объектов с хорошо различимой дифференциацией хромосом по длине, например пахитенных хромосом кукурузы или политенных хромосом двукрылых, а также благодаря дифференциальной окраске хромосом. Границы делеций уточняют по нарушению конъюгации и изменению рисунка хромосом. По проявлению или непроявлению рецессивного аллеля в гетерозиготе с делецией устанавливают, захватывает ли данная делеция исследуемый ген. Таким образом, сопоставляя данные по перекрыванию делеций и их влиянию на экспрессию рецессивного аллеля, локализуют ген на хромосомной (цитологической) карте.

Рис. 9.2. Локализация генов в районе локуса w в Л’-хромосоме D. melanogaster.

В таблице показано перекрывание нескольких делеций, дающих эффект white — Notch в гетерозиготе с мутацией w. Цифры и буквы по горизонтали в таблице — обозначения дисков на политенных хромосомах; по вертикали — номера делеций.

Вверху — генетическая карта: рп — prune, Wwhite, rslroughest, fa — facet, dt — diminutive, ec — echinus. Над генами — их расстояния в морганидах от конца Л’-хромосомы

Делеции обычно детальны в гомозиготе, что указывает на выпадение каких-либо жизненно важных генов. Очень короткие делеции могут не нарушать жизнеспособность в гомозиготе.

Концевые нехватки, или дефишенси, устанавливают по тем же критериям, что и делеции, однако вследствие их расположения при конъюгации не образуется петля, а одна хромосома оказывается короче другой. Примеры дефишенси известны у многих организмов, включая человека. Тяжелое наследственное заболевание синдром кошачьего крика, названное так по характеру звуков, издаваемых больными младенцами, обусловлено гетеро- зиготностью по дефишенси по 5-й хромосоме. Этот синдром сопровождается умственной отсталостью. Обычно дети с таким синдромом рано умирают.

Фрагмент хромосомы при отделении как правило теряется, если не содержит центромеру. Фрагмент, содержащий центромеру, реплицируется, и его копии нормально распределяются при клеточных делениях. Иногда наблюдается фрагментация хромосомы непосредственно в области центромеры. В этом случае могут возникнуть две телоцентрические хромосомы. Известны примеры, когда в результате разрыва в области центромеры возникали метацентрические хромосомы вследствие удвоения сохранившегося плеча без репликации центромеры. Это так называемые изохромосомы, содержащие одинаковый набор генов в обоих плечах в инвертированной последовательности: АСОЕОЕОСА, где О — центромера.

Фрагменты хромосом не теряются и в случае диффузной центромеры. По-видимому, различия по числу хромосом у некоторых видов ожики (род ??««/а) возникли вследствие фрагментации хромосом с диффузной центромерой. Так, при скрещивании Ь. зидейса, имеющей в диплоидном наборе 48 мелких хромосом, и Е. сатрез1пз с 12 хромосомами образуются гибриды с 30 хромосомами, которые в мейозе обнаруживают 6 унивалентов и 6 тетравалентов. При этом с каждой из шести длинных хромосом Ь. сатре81т конъюгируют по три короткие хромосомы Ь. зидейса, располагаясь друг за другом вдоль длинной хромосомы.

Большие возможности для выявления делений, дефишенси и других хромосомных аберраций открывает метод дифференциальной окраски хромосом. Он основан на том, что некоторые красители, например краситель Гимза, дифференциально окрашивают разные участки хромосом. Благодаря этому хромосомы приобретает характерную поперечную исчерченносгь. Таким методом определяют хромосомные перестройки на метафазных хромосомах.

Ссылка на основную публикацию
Хрен — лучшая домашняя приправа
Хрен домашний Давным-давно, еще в прошлом веке, когда я еще был совсем маленьким, была такая большая страна — Советский Союз....
Хлороформ – инструкция по применению, свойства, действие
Значение слова «хлороформ» ХЛОРОФО́РМ, -а, м. Бесцветная жидкость с резким сладковатым запахом, используемая в промышленности как растворитель и как сырье...
Хлороформ (Chloroformium)- описание вещества, инструкция, применение, противопоказания и формула
Горение хлороформа Вход Форум Курсы Главная Вы здесь СДО ШГПИ / ► Химия / ► Ресурсы / ► Лабораторная работа...
Хрипы в легких при дыхании у взрослого — при выдохе при бронхите без температуры в грудной клетке, к
Дыхательные шумы, патологические Патомеханизм и причины 1. Физиологические дыхательные шумы 1) везикулярный — выслушивается почти над всеми легкими во время...
Adblock detector