ناهنجاریهای کروموزومی
ناهنجاریهای کروموزومی اختلالاتی هستند که در اثر تغییرات در تعداد یا ساختار کروموزومها ایجاد میشوند و به اندازهای بزرگ هستند که چندین ژن را به طور همزمان درگیر کنند. این ناهنجاریها شامل تغییرات عددی مانند تریزومی و مونوزومی (آنوپلوئیدی) و تغییرات ساختاری مانند حذف، مضاعفشدگی، جابهجایی و وارونگی میشوند. از آنجایی که این ناهنجاریها معمولاً دوز بسیاری از ژنها را به طور همزمان تحت تأثیر قرار میدهند، اغلب سندرمهای چندسیستمی قابل تشخیص یا از دست دادن بارداری را ایجاد میکنند.
Definition
ناهنجاری کروموزومی، تغییری در تعداد طبیعی (مانند تریزومی، مونوزومی) یا ساختار (مانند حذف، مضاعفشدگی، جابهجایی، وارونگی) یک یا چند کروموزوم است که معمولاً دوز بسیاری از ژنها را مختل کرده و بیماری یا ناهنجاری رشدی ایجاد میکند.
Scope
این موضوع دو دسته کلی از تغییرات کروموزومی — عددی و ساختاری — مکانیسمهای اصلی آنها (عمدتاً عدم تفکیک میوز و نوترکیبی یا ترمیم نابهنجار) و نحوه تبدیل عدم تعادل کروموزومی به بیماری را پوشش میدهد. این موضوع ناهنجاریهای کروموزومی را به عنوان یک مبحث پاتولوژی بررسی میکند؛ این یک راهنما برای انتخابهای غربالگری پیش از تولد یا مدیریت سندرمهای خاص نیست.
Core questions
- ناهنجاریهای عددی (آنوپلوئیدیها) از نظر مکانیسم و پیامد چه تفاوتی با بازآراییهای ساختاری دارند؟
- چرا عدم تفکیک میوز منشأ غالب آنوپلوئیدی است و چرا فراوانی آن با افزایش سن مادر افزایش مییابد؟
- چه زمانی یک بازآرایی ساختاری متعادل و از نظر بالینی بیصدا است در مقابل نامتعادل و بیماریزا؟
- چگونه عدم تعادل دوز ژن به یک فنوتیپ چندسیستمی تبدیل میشود؟
Key concepts
- آنوپلوئیدی (تریزومی، مونوزومی)
- عدم تفکیک
- پلیپلوئیدی
- حذف و مضاعفشدگی
- جابهجایی متقابل و رابرتسونی
- بازآرایی متعادل در مقابل نامتعادل
- عدم تعادل دوز ژن
- موزائیسم
Mechanisms
ناهنجاریهای عددی اغلب از عدم تفکیک (nondisjunction) — عدم جدایی کروموزومهای همولوگ یا کروماتیدهای خواهری در طول میوز — ناشی میشوند که منجر به تولید گامتهایی با کروموزومهای اضافی یا از دست رفته میشود؛ خطاهای پس از لقاح موزائیسم را ایجاد میکنند. ناهنجاریهای ساختاری از شکستگی کروموزوم و ترمیم یا نوترکیبی نابهنجار ناشی میشوند که منجر به حذف، مضاعفشدگی، وارونگی و جابهجایی میگردند. بازآراییهای متعادل، کل ماده ژنتیکی را حفظ میکنند و اغلب در فرد حامل از نظر بالینی بیصدا هستند، اما میتوانند گامتهای نامتعادل تولید کنند؛ بازآراییهای نامتعادل، دوز ژن را تغییر میدهند. فنوتیپ معمولاً بازتابی از بیان بیش از حد یا کمتر از حد همزمان بسیاری از ژنها در سراسر بخش آسیبدیده است، همانطور که در تحلیلهای تأثیر فنوتیپی تغییرات ساختاری تأکید شده است.
Clinical relevance
ناهنجاریهای کروموزومی سهم بزرگی از سقطهای خودبهخودی شناخته شده در سهماهه اول بارداری و چندین سندرم مادرزادی شناختهشده را تشکیل میدهند و تشخیص آنها یک وظیفه اصلی آزمایشگاههای سیتوژنتیک است. این مدخل زیستشناسی زمینهای را برای مرجع توضیح میدهد؛ این مدخل غربالگری، آزمایش تشخیصی یا مدیریت بالینی افراد را هدایت نمیکند.
Epidemiology
ناهنجاریهای کروموزومی در اکثریت تخمینی سقطهای خودبهخودی سهماهه اول و در درصد کمی از تولدهای زنده، هنگامی که تغییرات متعادل و نامتعادل ترکیب میشوند، یافت میشوند. تریزومی ۲۱ (سندرم داون) شایعترین آنوپلوئیدی اتوزومی سازگار با بقا است؛ آنوپلوئیدیهای کروموزوم جنسی به صورت فردی شدت کمتری دارند. ارتباط سن مادر با عدم تفکیک یک ویژگی اپیدمیولوژیک ثابت است.
History
سیتوژنتیک انسانی زمانی آغاز شد که تیجو و لوان در سال ۱۹۵۶ ثابت کردند که انسانها ۴۶ کروموزوم دارند؛ در عرض چند سال، تریزومی ۲۱ به عنوان علت سندرم داون شناسایی شد و آنوپلوئیدیهای اصلی کروموزوم جنسی توصیف شدند. تکنیکهای باندینگ، و بعدها کاریوتایپینگ مولکولی با آرایه، به تدریج وضوح تشخیص ناهنجاریهای کروموزومی را بهبود بخشیدند.
Key figures
- Joe Hin Tjio
- Albert Levan
- Jerome Lejeune
Related topics
Seminal works
- tjio-levan-1956
- weischenfeldt-2013
- roizen-2003
Frequently asked questions
- تفاوت بین ناهنجاری کروموزومی عددی و ساختاری چیست؟
- یک ناهنجاری عددی تعداد کل کروموزومها را تغییر میدهد (به عنوان مثال تریزومی ۲۱، با سه نسخه از کروموزوم ۲۱)، در حالی که یک ناهنجاری ساختاری معماری یک یا چند کروموزوم را از طریق حذف، مضاعفشدگی، جابهجایی یا وارونگی تغییر میدهد، در حالی که تعداد ممکن است ثابت بماند.
- چرا یک جابهجایی متعادل میتواند مشکلاتی ایجاد کند، حتی زمانی که فرد حامل سالم است؟
- یک جابهجایی متعادل مقدار کل ماده ژنتیکی را طبیعی نگه میدارد، بنابراین فرد حامل معمولاً تحت تأثیر قرار نمیگیرد، اما در طول میوز میتواند گامتهایی با مقادیر نامتعادل از ماده کروموزومی تولید کند که احتمال سقط جنین یا داشتن فرزندی مبتلا را افزایش میدهد.