تعدد الصيغ الصبغية

تعدد الصيغ الصبغية هو وجود مجموعة كاملة إضافية واحدة أو أكثر من الكروموسومات في الخلية. في البشر، الأشكال الشائعة هي التثلث الصبغي (ثلاث مجموعات كاملة، 69 كروموسومًا) والرباعية الصبغية (أربع مجموعات كاملة، 92 كروموسومًا)؛ وكلاهما عادةً ما يكون مميتًا في مراحل النمو المبكرة. يختلف تعدد الصيغ الصبغية عن اختلال الصيغة الصبغية (aneuploidy)، الذي يتضمن اكتساب أو فقدان كروموسومات فردية بدلاً من مجموعات كاملة.

Definition

تعدد الصيغ الصبغية هو متمم كروموسومي يحتوي على مجموعة أحادية كاملة إضافية واحدة أو أكثر، بحيث يكون العدد الإجمالي للكروموسومات مضاعفًا للعدد الأحادي أكبر من العدد الثنائي الطبيعي (على سبيل المثال، التثلث الصبغي بثلاث مجموعات أو الرباعية الصبغية بأربع مجموعات).

Scope

يغطي هذا الموضوع مفهوم تضاعف الجينوم الكامل، وأخطاء الإخصاب وانقسام الخلايا التي تسببه، والأصل الأبوي للمجموعة الإضافية وعواقبها التنموية، والتباين بين تعدد الصيغ الصبغية البشرية وتعدد الصيغ الصبغية التكويني الذي يُرى في بعض الأنسجة الطبيعية وفي العديد من النباتات. يُعامل هذا المفهوم كمفهوم مرجعي في علم الوراثة الخلوية؛ ففي البشر، لا يُعد تعدد الصيغ الصبغية التكويني عادةً كيانًا سريريًا قابلاً للحياة، ولا يقدم هذا المدخل أي إرشادات سريرية.

Core questions

• كيف يختلف تعدد الصيغ الصبغية عن اختلال الصيغة الصبغية في الآلية والنتيجة؟
• ما هي أخطاء الإخصاب والانقسام التي تنتج مجموعة كروموسومية كاملة إضافية؟
• لماذا يهم الأصل الأبوي للمجموعة الإضافية للنتيجة التنموية للتثلث الصبغي؟
• لماذا لا يكون تعدد الصيغ الصبغية التكويني قابلاً للحياة بشكل عام في البشر، على الرغم من حدوثه بشكل طبيعي في بعض الخلايا والعديد من الأنواع الأخرى؟

Key concepts

• التثلث الصبغي (69 كروموسومًا)
• الرباعية الصبغية (92 كروموسومًا)
• مجموعة الكروموسومات الكاملة مقابل الكروموسوم الفردي
• ثنائية الأبوة وثنائية الأمومة (مجموعة إضافية من الأب مقابل الأم)
• الإخصاب المزدوج وفشل طرد الجسم القطبي
• البصمة الجينومية وتأثيرات الأصل الأبوي
• تعدد الصيغ الصبغية الفسيولوجي في الأنسجة الطبيعية

Mechanisms

ينشأ التثلث الصبغي عادةً عند الإخصاب، إما عندما يخصب حيوانان منويان بويضة واحدة (الإخصاب المزدوج) أو عندما يتم إنتاج جاميت ثنائي الصيغة الصبغية بسبب فشل الانقسام الاختزالي، مما يترك بويضة أو حيوانًا منويًا غير مختزل. وبالتالي، فإن المجموعة الإضافية تكون إما ذات أصل أبوي (ثنائية الأبوة) أو أمومي (ثنائية الأمومة)، ويؤثر الأصل الأبوي على النمط الظاهري النمائي بسبب البصمة الجينومية — التعبير التفاضلي للجينات وفقًا للوالد الذي أتت منه. ينتج التضاعف الرباعي عادةً عن فشل انقسام السيتوبلازم بعد الانقسام الخلوي الأول، مما يضاعف المجموعة الثنائية. في حين أن اختلال الصيغة الصبغية يخل بتوازن جرعة كروموسوم واحد، فإن تعدد الصيغ الصبغية يضيف مجموعة متوازنة كاملة ولكنه لا يزال يعطل النمو البشري بشكل عميق؛ وفي الوقت نفسه، يحدث تعدد الصيغ الصبغية الفسيولوجي بشكل طبيعي في أنواع معينة من الخلايا مثل الخلايا الكبدية والخلايا النواء.

Clinical relevance

يُعرف التثلث الصبغي والرباعية الصبغية التكوينيان بشكل رئيسي من خلال دورهما في فقدان الحمل المبكر وفي عينات علم الأمراض؛ ويرتبط التثلث الصبغي ثنائي الأبوة بتغيرات جزئية في المشيمة. يصف هذا المدخل المفهوم وأساسه البيولوجي كمرجع وتقييم للأدلة ولا يقدم إرشادات تشخيصية أو إدارية.

Epidemiology

يُعد تعدد الصيغ الصبغية سببًا متكررًا للإجهاض التلقائي، حيث يُعد التثلث الصبغي الشكل الأكثر شيوعًا بين حالات الحمل المعترف بها؛ ويكاد يكون تعدد الصيغ الصبغية التكويني غائبًا بين المواليد الأحياء الباقين، وعادةً ما يكون الناجون النادرون المبلغ عنهم فسيفسائيين. وقد تم تحديد التكرار النسبي للتثلث الصبغي ثنائي الأبوة مقابل ثنائي الأمومة وارتباطه بالنمط الظاهري للمشيمة في دراسات الأصل الأبوي والانقسام الاختزالي للحمل ثلاثي الصيغة الصبغية.

History

بمجرد أن أصبح بالإمكان عد الكروموسومات البشرية بشكل موثوق به منذ أواخر الخمسينيات، سرعان ما تم التعرف على الأنماط النووية ثلاثية ورباعية الصيغة الصبغية بين حالات الإجهاض التلقائي، مما أرسى أن الشذوذات الكاملة للمجموعات هي سبب رئيسي لفقدان الحمل. استخدمت الأعمال اللاحقة تعدد الأشكال في الحمض النووي لتحديد الأصل الأبوي للمجموعة الإضافية وربطت التثلث الصبغي ثنائي الأبوة وثنائي الأمومة بأنماط ظاهرية مميزة للمشيمة والجنين، مما ربط تعدد الصيغ الصبغية بالدراسة الأوسع للبصمة الجينومية.

Key figures

• Dorothy Warburton
• Deborah McFadden
• Terry Hassold

Seminal works

• mcfadden-langlois-2000
• hassold-hunt-2001

Frequently asked questions

ما الفرق بين تعدد الصيغ الصبغية والتثلث الصبغي؟

التثلث الصبغي هو اكتساب كروموسوم واحد (نسخة إضافية واحدة من كروموسوم واحد)، بينما تعدد الصيغ الصبغية هو اكتساب مجموعة كاملة واحدة أو أكثر من الكروموسومات، مثل التثلث الصبغي بـ 69 كروموسومًا بدلاً من 46.

هل تعدد الصيغ الصبغية طبيعي في الخلايا البشرية؟

نعم. على الرغم من أن النمط النووي متعدد الصيغ الصبغية غير قابل للحياة لشخص كامل، إلا أن أنواعًا معينة من الخلايا المتخصصة، مثل بعض خلايا الكبد والخلايا النواء المنتجة للصفائح الدموية، تكون عادةً متعددة الصيغ الصبغية كجزء من وظيفتها.