الكروموسومات الجنسية واختلال الصيغة الصبغية

تحدد الكروموسومات الجنسية الجنس وتطرح مشكلة الجرعة التي تحلها الخلية عن طريق تعطيل أحد الكروموسومات X، بينما تؤدي الأخطاء في انفصال الكروموسومات إلى اختلالات في الصيغة الصبغية تعتمد آثارها على الكروموسوم المعني.

Definition

اختلال الصيغة الصبغية (Aneuploidy) هو وجود عدد غير طبيعي من الكروموسومات الفردية، عادةً ما يكون كروموسومًا واحدًا زائدًا أو ناقصًا، بينما الكروموسومات الجنسية هي الكروموسومات التي تحدد الجنس وتخضع لتعويض الجرعة من خلال تعطيل الكروموسوم X.

Scope

يغطي هذا الموضوع تحديد الجنس الكروموسومي ودور الكروموسوم Y، وتعطيل الكروموسوم X كتعويض للجرعة، وآلية عدم الانفصال، واختلالات الصيغة الصبغية الجسدية الرئيسية مثل التثلث الصبغي 21، واختلالات الصيغة الصبغية للكروموسومات الجنسية بما في ذلك متلازمتي تيرنر وكلاينفلتر. ويتناول هذا الموضوع التشوهات في عدد الكروموسومات والبيولوجيا الخاصة بالكروموسومات الجنسية؛ أما التغيرات الهيكلية فتُغطى في الموضوع المجاور.

Core questions

• كيف تحدد الكروموسومات الجنسية الجنس، وما هو دور الكروموسوم Y؟
• كيف يعمل تعطيل الكروموسوم X على موازنة جرعة الجينات بين الجنسين؟
• كيف ينتج عدم الانفصال أمشاجًا ونسلًا مختل الصيغة الصبغية؟
• لماذا تختلف قابلية البقاء والأنماط الظاهرية لاختلالات الصيغة الصبغية المختلفة إلى هذا الحد؟

Key concepts

• تحديد الجنس الكروموسومي والكروموسوم Y
• تعطيل الكروموسوم X وتعويض الجرعة
• عدم الانفصال في الانقسام الاختزالي والانقسام المتساوي
• التثلث الصبغي وأحاديات الصبغية الجسدية
• اختلالات الصيغة الصبغية للكروموسومات الجنسية

Mechanisms

في الثدييات، يحفز جين SRY المرتبط بالكروموسوم Y تطور الذكور، ويعمل تعويض الجرعة على إسكات أحد الكروموسومات X في كل خلية أنثوية من خلال الحمض النووي الريبوزي غير المشفر Xist RNA؛ وينشأ اختلال الصيغة الصبغية عندما تفشل الكروموسومات في الانفصال أثناء الانقسام الاختزالي أو الانقسام المتساوي، ويعكس النمط الظاهري اختلال توازن الجرعة للجينات الموجودة على الكروموسوم المتأثر، وهذا هو السبب في أن معظم أحاديات وثلاثيات الصبغية الجسدية تكون قاتلة.

Clinical relevance

يُعد اختلال الصيغة الصبغية السبب الكروموسومي الأكثر شيوعًا لفقدان الحمل والإعاقة الذهنية، حيث يؤدي التثلث الصبغي 21 إلى متلازمة داون، وتؤدي اختلالات الصيغة الصبغية للكروموسومات الجنسية إلى متلازمتي تيرنر وكلاينفلتر؛ ويُعد التعرف على هذه الأنماط موجهًا للفحص والمشورة قبل الولادة، ويُقدم هنا لأغراض تعليمية وليس للتوجيه السريري.

History

حدد ستيفنز وويلسون الكروموسومين X و Y ككروموسومات محددة للجنس في أوائل القرن العشرين، وأظهر ليجون في عام 1959 أن متلازمة داون تنتج عن كروموسوم 21 إضافي، واقترحت ليون تعطيل الكروموسوم X في عام 1961، موضحة كيف تتحمل الإناث كروموسومين X.

Key figures

• Mary Lyon
• Nettie Stevens
• Jérôme Lejeune

Seminal works

• lyon1961

Frequently asked questions

ما هو تعطيل الكروموسوم X؟

في الثدييات، تقوم الخلايا الأنثوية بإسكات أحد كروموسوماتها X في وقت مبكر من التطور بحيث يعبر كلا الجنسين عن جرعة مماثلة من الجينات المرتبطة بالكروموسوم X؛ ويتم تعطيل أي من الكروموسومين X بشكل عشوائي في كل خلية، مما ينتج فسيفساء من التجمعات الخلوية.

لماذا يمكن البقاء على قيد الحياة مع التثلث الصبغي 21 بينما لا يمكن ذلك مع معظم التثلثات الصبغية الأخرى؟

الكروموسوم 21 هو أحد أصغر الكروموسومات ويحمل عددًا قليلاً نسبيًا من الجينات، لذا فإن اختلال توازن الجرعة الناتج عن نسخة إضافية يكون أكثر احتمالًا منه في الكروموسومات الأكبر الغنية بالجينات، والتي تكون تثلثاتها الصبغية عادةً غير متوافقة مع البقاء على قيد الحياة.