Anatomie-Lexikon

Mutace chromozomu

Definice - co je chromozomová mutace?

Lidský genom, tj. Celé geny, je rozdělen na chromozomy. Chromozomy jsou velmi dlouhé řetězce DNA, které lze od sebe odlišit v metafázi dělení buněčných jader. Geny jsou na chromozomech uspořádány ve stálém pořadí.

U chromozomových mutací dochází v této sekvenci k mikroskopicky viditelným změnám, které jsou způsobeny relativně velkým poškozením chromozomů. Lze rozlišovat mezi různými formami tohoto typu poškození. Některé formy zůstávají nezjištěné, jiné však způsobují závažné klinické obrazy. Které onemocnění se vyvíjí, závisí na typu poškození a na tom, na kterém chromozomu se nachází.

Příčiny - proč vznikají?

Mutace chromozomu vznikají u poloviny lidí postižených mutacemi, které vznikly „de novo“. De novo znamená, že mutace vznikla pouze v zárodečných buňkách rodičů, tj. Ve vaječných nebo spermatických buňkách.

Některé jedy mohou způsobit mutace chromozomů. Tyto takzvané klastogeny způsobují rozbití chromozomů a způsobují různé formy mutací chromozomů.

Lidé mají dva typy chromozomů, mateřský a otcovský. Když se vytvoří zárodečná buňka, mateřská a otcovská genetická výbava se smísí. Tento proces se nazývá „přejezd“.

Normálně dochází pouze k míšení mezi chromozomy stejného typu. V případě chromozomových mutací je toto křížení vadné. Kromě toho jsou části chromozomu začleněny do chromozomu, který není stejného typu. Kromě toho mohou být chromozomové části zabudovány obráceně. V některých případech je však část chromozomu v zárodečné buňce zcela ztracena.

Jak poznáte mutaci chromozomu?

Pokud existují malformace nebo mentální retardace, mohou být provedeny analýzy chromozomů k potvrzení genetické příčiny. K provedení chromozomální analýzy jsou této osobě odebrány buňky, aby bylo možné vyšetřit jejich chromozomy.

K analýze se nejčastěji používají lymfocyty, tj. Buňky imunitní obrany, které cirkulují v krvi. V zásadě však lze použít všechny buňky, které mají buněčné jádro.

Chromozomové mutace jsou spojeny se změnami, z nichž některé lze vidět pod světelným mikroskopem. Různé chromozomy mají velmi specifický tvar.

Speciální technika navíc umožňuje barvení chromozomů. S tímto zbarvením vznikají takzvané pásy. Identifikací specifických pásů lze určit, který z 23 párů chromozomů je zahrnut. Tuto páskovací techniku lze také použít k detekci změn v příslušných chromozomech.

Které mutace chromozomů existují?

V případě chromozomových mutací se rozlišuje mezi různými formami mutací.

Část delece byla ztracena. Ovlivněný chromozom je v příslušném bodě zkrácen. V případě delece dojde ke ztrátě genů; účinky se mohou lišit v závislosti na sekci.

Na rozdíl od delece zahrnuje inzerce inzerci chromozomového segmentu do jiného chromozomu. Pokud segment pochází z jiného buněčného jádra, geny v tomto segmentu se duplikují. Může dojít k nadprodukci genového produktu.

V inverzi je část ve správném chromozomu, ale v opačném pořadí.

Může také dojít k duplikaci, kdy se duplikuje část chromozomu.

Nejdůležitější mutací chromozomu je translokace. Zde si místo vyměňují části 2 různých chromozomů. Pokud tato výměna není doprovázena ztrátou genů, mluví se o jednom vyrovnaný Přemístění. Nositelé vyvážených translokací obvykle nevykazují žádné abnormality, ale častěji potratí. Kromě toho jsou potomci často nositeli nevyváženější Translokace. U nich dochází ke ztrátě genetického materiálu a omezení potomků.

Zjistěte, které změny v DNA kromě mutací jsou běžné, na: Epigenetika

Co je to vzájemná translokace?

Při vzájemné translokaci se mezi nimi vyměňují části dvou různých chromozomů. Při vzájemné translokaci je důležité, aby celkový obsah genetického materiálu v buňce zůstal stejný.

Ovlivnění lidé však mají problémy s tvorbou zárodečných buněk. Pokud se ve vyvíjející se zárodečné buňce nachází chromozom, ve kterém byla vyměněna část, pak tato buňka není životaschopná.

Může se však také stát, že dva chromozomy, ve kterých byl kus vyměněn, skončí v zárodečné buňce. Pak pouze normální chromozomy skončí v další vytvořené zárodečné buňce. Pokud tomu tak je, pouze polovina zárodečných buněk není schopna přežít. Druhá polovina obsahuje normální sadu chromozomů.

Reciproční transokace může vést k řadě genetických chorob. Jednou před tím je například Chronická myeloidní lekémie, kde lze detekovat vysoký počet chromozomů Philadelphia.

Syndrom kočičího výkřiku

Syndrom kočičího pláče nebo syndrom Cri-du-Chat se nazývá proto, že batolata křičí velmi vysoko a vypadají jako kočky. Tyto vysoké výkřiky jsou způsobeny malformací hrtanu. Příčinou syndromu kočičího pláče je delece na krátkém rameni chromozomu 5.

Postižení jsou těžce retardovaní a mentálně postižení. Intelektuální postižení je však velmi variabilní. Mají malou hlavu a jejich růst je narušen. Existují také další fyzické malformace. Změny ve vnitřních orgánech jsou velmi vzácné. Očekávaná délka života tedy není významně omezena.

Přečtěte si více o tomto tématu na: Syndrom kočičího výkřiku

Co je chromozomální aberace?

Chromozomová aberace je změna chromozomů, která je viditelná pod světelným mikroskopem. Naproti tomu existují genové mutace, tyto změny jsou mnohem menší a lze je rozpoznat pouze přesnější genetickou diagnostikou.

Chromozomové aberace lze rozdělit do dvou forem. Existují strukturní a numerické aberace. V této kapitole byly diskutovány strukturální aberace, které se také nazývají chromozomové mutace. Jsou doprovázeny změnou samotných chromozomů.

Numerická aberace znamená, že existuje nesprávný počet chromozomů. Normální lidský karyotyp, tj. Počet chromozomů, je 46, XY u mužů a 46, XX u žen. Je třeba poznamenat, že chromozomy jsou duplikovány, jedinou výjimkou jsou pohlavní chromozomy u mužů. Pohlavní chromozomy, které představují jediný rozdíl v genomu u mužů a žen, jsou označeny písmeny.

U numerických aberací se chromozomy mohou objevit častěji nebo mohou chybět. Nejznámějším příkladem je Downov syndrom, trizomie 21, název naznačuje, že 21. chromozom je přítomen třikrát místo duplikátu. Karyotyp člověka vypadá takto: 47, XY + 21 pro muže a 47, XX + 21 pro ženy.

Příkladem nedostatku chromozomu je Turnerův syndrom nebo monosomie X, v tomto případě chybí chromozom X, což má za následek karyotyp 45, X0. Dotčenými lidmi jsou ženy s určitými fyzickými abnormalitami.

Více o tomto tématu najdete na: Chromozomální aberace - co to je?

Klinefelterův syndrom

Klinefelterův syndrom není chromozomální mutace. Chromozomové mutace jsou doprovázeny změnou struktury. U Klinefelterova syndromu je přítomen nesprávný počet chromozomů. Tato změna se nazývá numerická chromozomální aberace.

Klinefelterův syndrom může postihnout pouze muže. Normálně mají muži kromě 44 dalších chromozomů (22 chromozomů, každý ve dvou kopiích), jeden chromozom X a jeden chromozom Y. U Klinefelterova syndromu je příliš mnoho jednoho chromozomu X.

Tato změna má největší dopad na pohlavní orgány. Postižení mají malá varlata a ve většině případů není funkční produkce spermií a produkce testosteronu je omezená.

Klinefelterův syndrom je často diagnostikován pouze v rámci poradenství v oblasti plodnosti.U naprosté většiny postižených to zůstává nezjištěno. K vývoji prsou může dojít během puberty a ochlupení těla je obvykle jen řídké. Dotčené osoby však nemají omezenou inteligenci.

Další informace k tomuto tématu naleznete na adrese: Klinefelterův syndrom

Co je to bodová mutace?

V případě bodové mutace se hovoří o mutaci genů přítomných ve formě DNA. DNA se skládá ze čtyř různých nukleotidů. V případě bodové mutace je jeden nukleotid vyměněn za jiný. DNA genů se čte složitým procesem. Konečným produktem tohoto procesu je bílkovina.

Který protein je produkován, je v zásadě určen sekvencí nukleotidů. Tři po sobě jdoucí nukleotidy určují, která aminokyselina je připojena k výslednému proteinovému řetězci. Spojení velkého počtu aminokyselin se poté stává proteinem.

Pokud je však jeden nukleotid nahrazen jiným, může se stát, že je do proteinu začleněna jiná aminokyselina. Výsledkem je takzvaná missense mutace. Výsledný protein může zůstat plně funkční nahrazením aminokyseliny nebo může také ztratit svoji funkci.

Další možností je začlenit takzvaný stop kodon. Takový typ mutace je známý jako nesmyslná mutace. Stop kodon označuje konec proteinu; pokud je vložen na nesprávném místě, protein je neúplný.

U těchto forem bodových mutací zůstává počet nukleotidů, které se mají číst, stejný. Správné aminokyseliny jsou začleněny před a po bodové mutaci. „Mřížka pro čtení“ je proto zachována. Vážnější jsou mutace, ve kterých je nukleotid inkorporován nebo odstraněn, tj. Inzerce nebo delece. S touto mutací se po chybějícím nebo zabudovaném nukleotidu kombinují další tři nukleotidy, což znamená, že jsou zabudovány různé aminokyseliny a je vytvořen úplně jiný protein.

Náš další článek by vás mohl také zajímat: Telomeres - Anatomy, Function & Diseases

Cystická fibróza

Cystická fibróza je onemocnění, které je výsledkem mutace v chloridovém kanálu. Tyto kanály jsou důležité pro tvorbu hlenu v těle, protože po chloridu může unikat voda, což ztenčuje hlen.

Ačkoli je toto onemocnění ovlivněno na všechny orgánové systémy, v popředí jsou plíce. Viskózní hlen brání plicím v provádění jejich samočisticí funkce.

Tenký tekutý hlen je předpokladem pro odstranění patogenů a dalších látek z plic. Nedostatečné čištění vede ke zvýšené pneumonii. To je jeden z důvodů, proč mají postižení drasticky sníženou délku života.

Mutace kanálu je způsobena genovou mutací. To znamená, že se změnila sekvence složek DNA v genu. Mutace je mnohem menší než mutace chromozomu, ale s velmi vážnými důsledky. Jsou známy stovky různých mutací genu, které všechny vedou k dysfunkci kanálu.

Přečtěte si více o tomto pod: Cystická fibróza