Anatomie-Lexikon

Mutace chromozomu

Definice - co je chromozomová mutace?

Lidský genom, tj. Celkový počet genů, je rozdělen do chromozomů. Chromozomy jsou velmi dlouhé řetězce DNA, které lze od sebe odlišit v metafázi buněčného jaderného dělení. Geny jsou uspořádány na chromozomech v pevném 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 nejsou detekovány, ale jiné způsobují vážné klinické obrázky. Která nemoc 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 chromozomové mutace. Tyto takzvané klastogeny způsobují zlomení chromozomů, což způsobuje různé formy mutací chromozomů.

Lidé mají dva typy chromozomů, jeden mateřský a jeden otcovský. Když se vytvoří zárodečná buňka, dojde k smíchání mateřského a otcovského genetického složení. Tento proces se nazývá „křížení“.

Normálně dochází pouze ke smíchání mezi chromozomy stejného typu. Tento přechod je v případě chromozomových mutací vadný. Stává se, že části chromozomu jsou zabudovány do chromozomu jiného typu. Kromě toho mohou být chromozomové části začleněny vzhůru nohama. Někdy se však část chromozomu v zárodečné buňce úplně ztratí.

Jak rozpoznáte chromozomovou mutaci?

Pokud dojde k malformacím nebo mentální retardaci, mohou být provedeny chromozomální analýzy k potvrzení genetické příčiny. Pro provedení chromozomové analýzy se od člověka odeberou buňky, aby se prozkoumaly jejich chromozomy.

Lymfocyty, tj. Buňky imunitní obrany, které cirkulují v krvi, se nejčastěji používají pro analýzu. V zásadě však lze použít všechny buňky, které mají buněčné jádro.

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

Kromě toho speciální technika umožňuje barvení chromozomů. Během tohoto zbarvení se vyvíjejí takzvané pásy. Identifikací specifických pásů lze zjistit, který z 23 chromozomových párů je. Tuto páskovací techniku lze také použít k detekci změn v příslušných chromozomech.

Které chromozomové mutace existují?

V případě chromozomových mutací se rozlišuje mezi různými formami mutace.

Část chromozomu byla při deleci ztracena. Postižený chromozom je v odpovídajícím bodě zkrácen. V případě delece jsou geny ztraceny, účinky se mohou lišit v závislosti na sekci.

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

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

Může také existovat duplikace, přičemž část chromozomu je duplikována.

Nejdůležitější chromozomovou mutací je translokace. Zde si vyměňují svá místa chromozomové části 2 různých chromozomů. Pokud tato výměna není doprovázena ztrátou genů, mluví se o jednom vyrovnaný Translokace. Nosiče vyvážených translokací obvykle nevykazují žádné abnormality, ale častěji potratí. Kromě toho jsou potomci často dopravci více nevyvážený Translokace. V těchto je genetický materiál ztracen a potomci jsou omezeni.

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

Co je to vzájemná translokace?

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

Postižení však mají problémy s tvorbou zárodečných buněk. Pokud se ve vyvíjející se zárodečné buňce nachází chromozom, ve kterém byl vyměněn kus, není tato buňka životaschopná.

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

Reciproční transokace může vést k celé řadě genetických chorob. Jedním z nich je například Chronická myeloidní lekémie, kde lze detekovat vysoký počet chromozomů Philadelphie.

Cat Scream Syndrome

Kočičí výkřik syndrom, neboli Cri-du-Chatův syndrom, se nazývá proto, že batolata křičí velmi vysoko a jako kočky. Tyto výkřiky jsou způsobeny malformací hrtanu. Příčinou syndromu plačící kočky je delece na krátkém rameni chromozomu 5.

Dotčené osoby jsou těžce retardované a mentálně postižené. Duševní postižení je však velmi variabilní. Mají malou hlavu a jejich růst je narušen. Existují také jiné fyzické malformace. Změny vnitřních orgánů jsou velmi vzácné. Střední délka života tedy není významně omezena.

Přečtěte si více o tomto tématu na: Cat Scream Syndrome

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 rozeznat pouze přesnější genetickou diagnostikou.

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

Numerická aberace znamená, že je 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. Sexuální chromozomy, které představují jediný rozdíl v genomu u mužů a žen, jsou označeny písmeny.

V numerických aberacích se chromozomy mohou objevit častěji nebo chybí. Nejznámějším příkladem je Downův syndrom, trizomie 21, název naznačuje, že 21. chromozom je přítomen třikrát namísto dvakrát. 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 vede k karyotypu 45, X0. Postiženými lidmi jsou ženy s určitými fyzickými abnormalitami.

Více se o tomto tématu můžete dozvědět na: Chromozomální aberace - co je to?

Klinefelterův syndrom

Klinefelterův syndrom není chromozomální mutace. Mutace chromozomů jsou doprovázeny změnou struktury. V Klinefelterově syndromu je nesprávný počet chromozomů. Tato změna se nazývá numerická chromozomální aberace.

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

Tato změna má největší dopad na sexuální orgány. Postižení mají malá varlata a ve většině případů nemají funkční produkci spermií a produkce testosteronu varlatami je omezená.

Klinefelterův syndrom je často objeven pouze v souvislosti s porodností. U převážné většiny postižených to není detekováno. Během puberty se může objevit vývoj prsu a srst těla je obvykle jen řídká. Dotčené osoby však nemají omezenou inteligenci.

Další informace k tomuto tématu naleznete na: Klinefelterův syndrom

Co je bodová mutace?

Bodová mutace je mutace genů, které jsou přítomny ve formě DNA. DNA se skládá ze čtyř různých nukleotidů. V případě bodové mutace je jeden nukleotid vyměněn za jiný. DNA genů je čtena ve složitém procesu. Konečným produktem tohoto procesu je protein.

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

Pokud je však jeden nukleotid nahrazen jiným, může se stát, že je do proteinu inkorporována další aminokyselina. Výsledkem je tzv. Missense mutace. Výsledný protein může zůstat plně funkční nahrazením aminokyseliny nebo může také ztratit svou funkci.

Další možností je začlenění takzvaného stop kodonu. Takový typ mutace se nazývá nesmyslná mutace. Stop kodon označuje konec proteinu, pokud je vložen na nesprávném místě, je protein neúplný.

U těchto forem bodových mutací zůstává počet nukleotidů, které mají být čteny, stejný. Správné aminokyseliny jsou začleněny před a po bodové mutaci. „Mřížka čtení“ je proto zachována. Mutace, ve kterých je nukleotid zabudován nebo odstraněn, tj. Inzerce nebo delece, jsou závažnější. S touto mutací se po chybějícím nebo zabudovaném nukleotidu zkombinují další tři nukleotidy, což znamená, že jsou zabudovány různé aminokyseliny a je vytvořen zcela odlišný protein.

Náš další článek by vás také mohl zajímat: Telomery - anatomie, funkce a nemoci

Cystická fibróza

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

Přestože jsou touto chorobou ovlivněny všechny orgánové systémy, plíce jsou v popředí. Kvůli viskóznímu hlenu nemohou plíce vykonávat svou samočisticí funkci.

Tenký tekutý hlen je předpokladem pro odstranění patogenů a dalších látek z plic. Nedostatek čištění vede ke zvýšené pneumonii. To je jeden z důvodů, proč mají postižené 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 chromozomů, ale s velmi vážnými důsledky. Jsou známy stovky různých mutací genu, z nichž všechny vedou k dysfunkci kanálu.

Přečtěte si více o tom pod: Cystická fibróza