کروموزوم‌های جنسی و آنوپلوئیدی

کروموزوم‌های جنسی جنسیت را تعیین می‌کنند و مشکلی در دوز ژنی ایجاد می‌کنند که سلول با غیرفعال کردن یکی از کروموزوم‌های X آن را حل می‌کند، در حالی که خطاهای جداسازی کروموزوم‌ها آنوپلوئیدی‌هایی را تولید می‌کنند که اثرات آن‌ها به کروموزوم درگیر بستگی دارد.

Definition

آنوپلوئیدی به وجود تعداد غیرطبیعی کروموزوم‌های منفرد، معمولاً یکی بیش از حد یا یکی کمتر از حد معمول، اشاره دارد، در حالی که کروموزوم‌های جنسی کروموزوم‌هایی هستند که جنسیت را تعیین می‌کنند و از طریق غیرفعال‌سازی کروموزوم X تحت جبران دوز ژنی قرار می‌گیرند.

Scope

این موضوع به تعیین جنسیت کروموزومی و نقش کروموزوم Y، غیرفعال‌سازی کروموزوم X به عنوان جبران دوز ژنی، مکانیسم عدم تفکیک، آنوپلوئیدی‌های اصلی اتوزومی مانند تریزومی ۲۱، و آنوپلوئیدی‌های کروموزوم جنسی شامل سندرم‌های ترنر و کلاینفلتر می‌پردازد. این مبحث ناهنجاری‌های تعداد کروموزوم‌ها و زیست‌شناسی خاص کروموزوم‌های جنسی را پوشش می‌دهد؛ تغییرات ساختاری در موضوع مجاور مورد بررسی قرار می‌گیرند.

Core questions

• کروموزوم‌های جنسی چگونه جنسیت را تعیین می‌کنند و کروموزوم Y چه نقشی دارد؟
• غیرفعال‌سازی کروموزوم X چگونه دوز ژنی را بین دو جنس برابر می‌کند؟
• عدم تفکیک چگونه گامت‌ها و فرزندان آنوپلوئید را تولید می‌کند؟
• چرا آنوپلوئیدی‌های مختلف بقا و فنوتیپ‌های متفاوتی دارند؟

Key concepts

• تعیین جنسیت کروموزومی و کروموزوم Y
• غیرفعال‌سازی کروموزوم X و جبران دوز ژنی
• عدم تفکیک در میوز و میتوز
• تریزومی‌ها و مونوزومی‌های اتوزومی
• آنوپلوئیدی‌های کروموزوم جنسی

Mechanisms

در پستانداران، ژن SRY مرتبط با کروموزوم Y، تکوین نر را آغاز می‌کند، و جبران دوز ژنی یکی از کروموزوم‌های X را در هر سلول ماده از طریق RNA غیرکدکننده Xist خاموش می‌کند؛ آنوپلوئیدی زمانی ایجاد می‌شود که کروموزوم‌ها در میوز یا میتوز نتوانند به درستی از هم جدا شوند، و فنوتیپ منعکس‌کننده عدم تعادل دوز ژن‌های روی کروموزوم آسیب‌دیده است، به همین دلیل بیشتر مونوزومی‌ها و تریزومی‌های اتوزومی کشنده هستند.

Clinical relevance

آنوپلوئیدی شایع‌ترین علت کروموزومی از دست دادن بارداری و ناتوانی ذهنی است، با تریزومی ۲۱ که سندرم داون را ایجاد می‌کند و آنوپلوئیدی‌های کروموزوم جنسی که سندرم‌های ترنر و کلاینفلتر را به وجود می‌آورند؛ تشخیص این الگوها راهنمای غربالگری و مشاوره پیش از تولد است که در اینجا برای اهداف آموزشی و نه به عنوان دستورالعمل بالینی ارائه شده است.

History

استیونز و ویلسون در اوایل دهه ۱۹۰۰ کروموزوم‌های X و Y را به عنوان کروموزوم‌های تعیین‌کننده جنسیت شناسایی کردند، لژون در سال ۱۹۵۹ نشان داد که سندرم داون ناشی از یک کروموزوم ۲۱ اضافی است، و لیون در سال ۱۹۶۱ غیرفعال‌سازی کروموزوم X را پیشنهاد کرد و توضیح داد که چگونه زنان دو کروموزوم X را تحمل می‌کنند.

Key figures

• Mary Lyon
• Nettie Stevens
• Jérôme Lejeune

Seminal works

• lyon1961

Frequently asked questions

غیرفعال‌سازی کروموزوم X چیست؟

در پستانداران، سلول‌های ماده یکی از دو کروموزوم X خود را در اوایل تکوین خاموش می‌کنند تا هر دو جنس دوز مشابهی از ژن‌های مرتبط با X را بیان کنند؛ اینکه کدام کروموزوم X غیرفعال می‌شود در هر سلول تصادفی است و موزاییکی از جمعیت‌های سلولی را ایجاد می‌کند.

چرا تریزومی ۲۱ قابل بقا است در حالی که بیشتر تریزومی‌ها اینگونه نیستند؟

کروموزوم ۲۱ یکی از کوچک‌ترین کروموزوم‌ها است و ژن‌های نسبتاً کمی را حمل می‌کند، بنابراین عدم تعادل دوز ناشی از یک نسخه اضافی برای آن قابل تحمل‌تر از کروموزوم‌های بزرگ‌تر و غنی از ژن است که تریزومی‌های آن‌ها معمولاً با بقا ناسازگار هستند.