ПОСЛЕДСТВИЯ ХРОМОСОМНЫХ АНОМАЛИЙ
Механизмы возникновения структурных аномалий хромосом
Механизмы анеуплоидии
Механизмы изменений числа хромосом
1. Механизмы полиплоидии:
а) триплоидия (3п);
- слияние при оплодотворении одной нормальной гаплоидной гаметы (1n) с ненормальной - диплоидной (2n); диплоидная гамета результат нерасхождения гоноцитов II порядка во время мейоза родителей (неразделения первого полярного тельца вовогенезе → дигиния; редко в сперматогенезе → диандрия;
- нарушения оплодотворения - оплодотворение одной яйцеклетки (n) двумя сперматозоидами (2n) = диспермия;
б) Тетраплоидия (4п):
- нерасхождение сестринских хроматид впервом митотическом делении дробления зиготы ведет к удвоению числа хромосом тотчас за оплодотворением (эндомитоз);
- оплодотворение двух диплоидных гамет (2n+2n=4n)
а) гомогенные анеуплоидии
- оплодотворение одной нормальной гаметы с аномальной, возникшей в результате нарушения распределения генетического материала в мейозе родителей;
б) анеуплоидии у мозаиков
- нарушения распределения генетического материала вмитозе (обычно при делении в начальных стадиях эмбриогенеза).
Хромосомные структурные аномалии возникают врезультате разрыва хромосом, за которым следует потеря некоторых сегментов или их анормальное присоединение.
Они зависят от типа аномалии и от количества измененного генетического материала:
- несбалансированные хромосомные аномалии- количественные модификации генетического материала с последующим изменением фенотипа индивидуума (все численные аномалии и некоторые структурные изменения) определяют различные хромосомные синдромы.
- сбалансированные хромосомные аномалииизменяют лишь позицию генов в хромосоме не меняя фенотип носителя, но представляют значительные последствия для воспроизведения (смотри описание сбалансированных хромосомных аномалий).
Последствия количественных ( несбалансированных) хромосомных аномалий следующее:
Последствия полиплоидии- затрагивают большое количество генетического материала → как правило, у человека несовместимы с жизнью (зародыши погибают в 1-ом триместре беременности/мертворожденные).
Последствия анеуплоидийи несбалансированных структурных аномалий хромосом - изменения «генетической дозы», генетической информации лишних или структурно модифицированных хромосом.
Эффекты и тяжесть хромосомных количественных аномалий зависят:
1. от типа аномалии и величины генетического дисбаланса. Чем больше количественный дефект, тем тяжелее его последствия. Дефицит имеет более тяжелые последствия чем избыток.
2. от содержания генов и активности вовлеченной хромосомы. Пример: трисомия по первой паре хромосом - обуславливает нежизнеспособность, носитель трисомии по 21 паре хромосом - жизнеспособен;
3. от типа и числа анормальных клеток: анеуплоидий соматических клеток ведут к модификации фенотипа индивида, анеуплоидий половых клеток - к нарушению воспроизведения.
При моносомии - последствия тяжелее, чем у трисомиков. Единственная жизнеспособная моносомия у человека - моносомия X; аутосомные моносомии, моносомия - Y и 98% зигот с моносомией - X элиминируются, как продукты аборта в первые 3 месяца беременности.
Трисомия больших (крупных) хромосом, генетически активных, ведут к гибели зародыша (самопроизвольный выкидыш в 1 -ом триместре беременности/мертворождение).
Жизнеспособные хромосомные аномалии (хромосомные синдромы) представляют общие фенотипические модификации:
1. Нарушения пренатального и постнатального роста;
2. Задержка психомоторного развития и умственная отсталость;
3. Синдром «множественных аномалий», дисгенезии гонад + специфические нарушения вовлеченных хромосом.