W komórkach somatycznychkomórka somatycznasomatycznych i generatywnychkomórka generatywnageneratywnych człowieka występuje stała liczba chromosomówchromosomychromosomów. Komórki ciała zawierają 46 chromosomów, z czego 44 to autosomyautosomyautosomy, a 2 to allosomyallosomallosomy – odpowiednio XX w przypadku kobiet i XY w przypadku mężczyzn. Komórki rozrodcze powstają w wyniku mejozy, zatem zawierają o połowę mniej chromosomów – 23 w komórce jajowej i 23 w plemniku. Wszelkie zmiany liczby chromosomów lub ich struktury nazywamy mutacjami chromosomowymi. AberracjeaberracjaAberracje chromosomowe powstają samoistnie lub na skutek działania czynników mutagennych, podczas procesów tworzenia komórek generatywnych, a także w komórkach somatycznych (tzw. mutacje somatyczne). Aberracje można analizować na podstawie kariotypówkariotypkariotypów i idiogramówidiogramidiogramów.

RxGtCYVuDBhZt

Ilustracja przedstawia kariotyp człowieka, obecny w każdej komórce ludzkiego ciała. Ukazane są 22 pary autosomów oraz para chromosomów determinujących płeć. Chromosomy przedstawione są parami, kształtem przypominają parę pałeczek, część z nich jest powyginana w różne strony, pary różnią się od siebie długością, część przypomina literę C lub S. Są prążkowane w różnych odcieniach szarości i czerni.

Szacuje się, że około 7,5% ludzkich zarodków obciążonych jest mutacjami chromosomowymi, które stanowią przyczynę około 60% samoistnych poronień na wczesnych etapach ciąży i około 10% zgonów okołoporodowych. Ocenia się, że w przybliżeniu 0,6% noworodków rodzi się z mutacjami chromosomowymi, które w większości przypadków skutkują znacznymi zaburzeniami wzrostu i rozwoju psychofizycznego dziecka. Znacznie rzadziej – w przypadku tzw. mutacji zrównoważonych, w których ilość informacji genetycznej nie ulega zmianie – zaistniałe zmiany genotypu nie niosą ze sobą poważnych zmian w fenotypie. W takich sytuacjach nosiciel aberracji chromosomowej jest zdrowy, jednak obserwowane są niepowodzenia rozrodu. Mogą one mieć postać niemożności zajścia w ciążę, samoistnych poronień lub porodów dzieci obciążonych wadami genetycznymi.

Wyróżniamy następujące rodzaje aberracji strukturalnych chromosomów:

1. delecję – utratę fragmentu chromosomu między dwoma punktami pęknięcia;

2. duplikację – zmianę struktury chromosomu przez podwojenie jego fragmentu, do czego może dojść podczas crossing‑over. Duplikacja zachodzi częściej niż delecja i zazwyczaj powoduje łagodniejsze skutki;

3. inwersję – zmianę struktury chromosomu powstałą przez jego pęknięcie w dwóch miejscach i odwrócenie fragmentu pomiędzy pęknięciami o 180°, co skutkuje zmianą kolejności genów;

4. translokację – zmianę strukturalną polegająca na przemieszczeniu fragmentu z jednego chromosomu na inny chromosom niehomologiczny. Do tej aberracji może dojść w wyniku pęknięcia dwóch chromosomów i ich nieprawidłowej naprawy lub przypadkowej rekombinacji pomiędzy dwoma chromosomami niehomologicznymi podczas mejozy.

Aberracje strukturalne są następstwem pęknięć chromosomów. Pęknięcie to oznacza przerwanie obu nici DNA. Przerwane nici mogą zostać na powrót połączone dzięki mechanizmom naprawczym komórki, które jednak w przypadku podwójnych pęknięć często zawodzą. Czynnikami sprzyjającymi powstawaniu pęknięć są m.in. promieniowanie jonizujące oraz mutageny chemiczne.

Większość anomalii chromosomowych strukturalnych występuje de novo w komórkach generatywnych i dlatego nie można uznać ich za zmiany dziedziczne. Niewielki procent tych mutacji jest jednak dziedziczny: wówczas rodzice potomstwa obciążonego wadami nie mają zmienionych cech fenotypu. Aberracje strukturalne chromosomów mogą wystąpić także po zapłodnieniu w okresie życia zarodkowego lub po urodzeniu w okresie życia osobniczego, co skutkuje pojawieniem się mozaikowościmozaikowośćmozaikowości. Zjawisko to dotyczy współwystępowania kilku linii komórkowych różniących się genetycznie we wszystkich komórkach ciała lub tylko w określonej tkance. Oznacza to, że w jednym organizmie istnieją linie komórkowe o prawidłowym kariotypie i linie komórkowe zawierające aberrację chromosomową. Przyczyną mozaikowatości jest między innymi nieprawidłowa segregacja chromatyd siostrzanych w czasie podziałów mitotycznych komórek.

Słownik