โครโมโซมและการกลายพันธุ์ของโครโมโซม - ความเป็นพิษและพิษวิทยา

หลัก / ความเป็นพิษและพิษวิทยา / 2021

โครโมโซมและการกลายพันธุ์ของโครโมโซม

ก่อนหน้านี้เราได้พูดถึงการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นบนพื้นฐานของดีเอ็นเอ ตอนนี้เรามุ่งเน้นไปที่การกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นในระดับโครโมโซม ดังนั้นจึงเป็นการดัดแปลงที่รุนแรงกว่าที่เคยเห็นมาก่อน

โครโมโซมคืออะไร? คำนี้กำหนดขดลวดและการพับแบบกะทัดรัดต่างๆ ของโมเลกุล DNA ภายในนิวเคลียสของเซลล์ โครโมโซมสามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบออปติคัลก่อนหรือระหว่างการแบ่งเซลล์เท่านั้น

ในเซลล์ร่างกายทั้งหมดของร่างกายเรามีโครโมโซม 46 อัน (23 คู่: 22 คู่ที่คล้ายคลึงกันและ 1 คู่ XY หรือ XX) ใน gametes (เซลล์ไข่และอสุจิ) มีโครโมโซม 23 ตัว ความเท่าเทียมกันของโครโมโซมจะถูกสร้างขึ้นใหม่ด้วยการปฏิสนธิดังนั้นทารกในครรภ์จะมีโครโมโซม 23 ตัวจากแม่และ 23 ตัวจากพ่อ โครโมโซมเป็นรูปตัว X แขนทั้งสองข้างเรียกว่าซิสเตอร์โครมาทิดและเชื่อมเข้าด้วยกันตรงกลางด้วยเซนโทรเมียร์

คำนำของโครโมโซมนี้ทำหน้าที่เพื่อให้สามารถเข้าใจการกลายพันธุ์ที่อาจเกิดขึ้นในระดับโครโมโซมได้ดีขึ้น การกลายพันธุ์ที่อาจเกิดขึ้นได้เป็นส่วนใหญ่สอง:

การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม;
การปรับเปลี่ยนโครงสร้างของโครโมโซมหรือความผิดปกติ (การแตกและการจัดเรียงใหม่)

การเปลี่ยนแปลงจำนวนโครโมโซม

อาจเกิดขึ้นได้ว่าเซลล์ก่อตัวขึ้นซึ่งมีโครโมโซมมากกว่าสองสามตัว หรือมีโครโมโซมน้อยกว่าเซลล์ต้นกำเนิด ในกรณีนี้ เราพูดถึง ANEUPLOIDY ของเซลล์

ตัวอย่างของ Aneuploidy ของ AUTOSOMES

ซินโดรม

คาริโอไทป์

การเปลี่ยนแปลง

ดาวน์ซินโดรม

47 โครโมโซม (+1 บนโครโมโซม 21)

ปัญญาอ่อน, เตี้ย, แมคโครกลอสเซียหรือลิ้นใหญ่, หูยื่น, คอใหญ่, ระบบภูมิคุ้มกันบกพร่อง, ระบบหัวใจและหลอดเลือดและไตที่มีรูปร่างผิดปกติบ่อยครั้ง, ความผิดปกติในฝ่ามือ ฯลฯ

ที่ราบสูงซินโดรม

47 โครโมโซม (+1 บนโครโมโซม 13)

ตา หู และอวัยวะภายในมีรูปร่างผิดปกติ ปากแหว่งที่มีหรือไม่มีเพดานโหว่ ไม่กี่เดือนของการอยู่รอด

เอ็ดเวิร์ดซินโดรม

47 โครโมโซม (+1 บนโครโมโซม 18)

ความผิดปกติของกะโหลกศีรษะและอวัยวะภายใน ไม่กี่เดือนของการอยู่รอด

ตัวอย่างของ ANeuploidy ของเฮเทอโรโครโมโซม

ชายคาริโอไทป์

หญิงคาริโอไทป์

KARYOTYPE ของผลิตภัณฑ์แห่งแนวคิด

ซินโดรม

23, X

22, 0

45, Y0

เทอร์เนอร์ซินโดรม

22, 0

23, X

45, X0

เทอร์เนอร์ซินโดรม

23, Y

24, XX

47, XXY

กลุ่มอาการไคลน์เฟลเตอร์

23, X

24, XX

47, XXX

กลุ่มอาการ Triple X

23, Y

22, 0

45, ใช่

สินค้าไม่เข้ากับชีวิต

นอกจากนี้ยังมีเซลล์ที่มีโครโมโซมหลายชุด ดังนั้น เซลล์เหล่านี้จึงมีโครโมโซมหลายชุด ในกรณีนี้ เราพูดถึงเซลล์ POLYPLOID

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของโครโมโซมหรือความคลาดเคลื่อน (การแตกและการจัดเรียงใหม่)

การเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ครั้งที่สองที่ระดับโครโมโซมประกอบด้วยการแตกและการจัดเรียงใหม่ของสารพันธุกรรม การจัดเรียงใหม่ของโครโมโซมสามารถเป็นได้สองประเภท อย่างแรกอาจเป็นประเภทที่สมดุล ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียและไม่มีการเพิ่มเติมวัสดุโครโมโซม ประการที่สองอาจไม่สมดุลดังนั้นปริมาณสารพันธุกรรมทั้งหมดของโครโมโซมจึงเปลี่ยนไป

การเปลี่ยนแปลงในระดับโครโมโซมเดียวที่เราสามารถมีได้:

การลบ: การยกเลิกส่วนหนึ่งของวัสดุโครโมโซม;
ความบกพร่อง: การสูญเสียโครโมโซมส่วนเล็ก ๆ ;
การทำซ้ำ: ทำซ้ำโครโมโซมชิ้นหนึ่ง
การผกผัน: ชิ้นส่วนที่ได้จากการแยกส่วนสองส่วนจะหมุน 180 องศาและถูกแทรกระหว่างชิ้นส่วนอีกสองส่วน ดังนั้นจึงสร้างโครโมโซมขึ้นใหม่ทางสัณฐานวิทยา แต่มีลำดับยีนที่ดัดแปลง

การเปลี่ยนแปลงในระดับของโครโมโซมหลายตัว ได้แก่

การแปลอย่างง่าย: บนโครโมโซมจะมีการแทรกส่วนต่าง ๆ ที่แยกออกจากโครโมโซมที่มันอยู่
การแปลสองครั้ง: การแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนโครโมโซมระหว่างโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันสองอัน
MULTIPLE TRANSLOCATION: การถ่ายโอนชิ้นส่วนต่าง ๆ ระหว่างโครโมโซมหลายตัว
แทรก: หลังจากการกระจัดกระจายของโครโมโซมสามตัว การแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนระหว่างโครโมโซมที่ไม่คล้ายคลึงกันเกิดขึ้น

กลุ่มอาการหลักเนื่องจากการกลายพันธุ์ของโครงสร้างของโครโมโซม

ซินโดรม

ความผิดปกติ

คุณสมบัติฟีโนไทป์

ซินโดรมของ "ครีดูแชท" หรือเสียงร้องของแมว

การลบแขนสั้นของโครโมโซมหมายเลข 5

ความผิดปกติของหู ใบหน้า และกล่องเสียง microcephaly

แองเจิลแมนซินโดรม

การลบแขนยาวของโครโมโซมหมายเลข 15 ในบางกรณีอาจมีโครโมโซม 15 สองตัวที่มาจากพ่อ

Ataxia, แรงสั่นสะเทือน, ความยากลำบากในการดูด, การกลืน, การเคลื่อนไหวของลำไส้, อาการชัก, ตาเหล่, microcephaly และความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ

กลุ่มอาการพราเดอร์-วิลลี่

การลบส่วนหนึ่งของแขนยาวของโครโมโซมหมายเลข 15 ของต้นกำเนิดบิดา การปรากฏตัวของโครโมโซมสองตัว 15 ตัวจากแหล่งกำเนิดของมารดา

เจริญเติบโตช้า กล้ามเนื้อขาดเลือด บูลิเมีย ลดการพัฒนาทางจิต

จอร์จซินโดรม

การลบส่วนหนึ่งของแขนยาวของโครโมโซมหมายเลข 22

เพดานโหว่ ใบหน้า ต่อมไทมัส การเปลี่ยนแปลงของพาราไทรอยด์ ความผิดปกติของหัวใจ และภาวะภูมิคุ้มกันบกพร่อง

วิลเลียมส์ซินโดรม

การลบส่วนหนึ่งของแขนยาวของโครโมโซมหมายเลข 7

การพัฒนาล่าช้า, ความผิดปกติของหัวใจและหลอดเลือด, ปัญญาอ่อน

หากการกลายพันธุ์เหล่านี้เกิดขึ้นภายในเซลล์โซมาติก พวกมันจะผลิตเนื้องอก (เนื้องอก) ในทางกลับกัน หากการกลายพันธุ์ส่งผลกระทบต่อเซลล์สืบพันธุ์ พวกมันอาจทำให้เกิดผลร้ายแรงที่เคยเห็นมาก่อนหน้านี้

การกลายพันธุ์ภายในเซลล์โซมาติกสามารถเงียบได้ และในกรณีนี้ ไม่ก่อให้เกิดผลิตภัณฑ์ดัดแปลงแต่ยังเข้ากันไม่ได้กับการอยู่รอดของเซลล์ จากมุมมองหนึ่ง การตายของเซลล์จะเป็นทางออกที่ดีที่สุด เพราะนั่นจะเป็นการ กรณี เพื่อขจัดการกลายพันธุ์ที่เป็นไปได้ที่เกิดขึ้นและเหนือสิ่งอื่นใดก็จะหลีกเลี่ยงการถ่ายทอดข้อผิดพลาดไปยังเซลล์ลูกสาวหากการกลายพันธุ์ได้เปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ยีนที่ส่งผลต่อความแตกต่างของเซลล์และความสามารถในการงอกขยายการกลายพันธุ์ประเภทนี้จะได้รับการสืบทอดโดย เซลล์ลูกสาวจึงเตรียมเซลล์ให้เป็นเซลล์ประเภทเนื้องอก