Inversi dan Translokasi

Inversi dan translokasi adalah penataan ulang struktural yang mengubah orientasi atau merelokasi segmen kromosom tanpa harus mengubah jumlah total materi genetik. Inversi membalikkan orientasi segmen dalam satu kromosom, sedangkan translokasi memindahkan segmen ke lokasi kromosom baru, seringkali melalui pertukaran antara dua kromosom. Keduanya seringkali seimbang dan secara klinis tidak menimbulkan gejala pada pembawa, namun keduanya dapat memiliki konsekuensi penting bagi fungsi gen dan kromosom yang diturunkan kepada keturunan.

Definition

Inversi adalah penataan ulang struktural di mana segmen kromosom dieksisi dan dimasukkan kembali dalam orientasi terbalik di dalam kromosom yang sama; translokasi adalah penataan ulang di mana segmen dipindahkan ke lokasi kromosom yang berbeda, secara klasik melalui pertukaran resiprokal antara dua kromosom non-homolog atau melalui fusi dua kromosom akrosentrik (translokasi Robertsonian).

Scope

Topik ini mencakup definisi inversi (perisentrik dan parasentrik) dan translokasi (resiprokal dan Robertsonian), mekanisme yang menghasilkannya, bagaimana perilakunya selama meiosis, dan mengapa pembawa seimbang mungkin tetap menghasilkan gamet yang tidak seimbang. Topik ini memperlakukan penataan ulang ini sebagai topik sitogenetik dalam penataan ulang kromosom struktural dan bukan sebagai panduan klinis.

Core questions

• Segmen mana yang diorientasikan ulang atau direlokasi, dan ke mana?
• Apakah penataan ulang itu resiprokal, Robertsonian, perisentrik, atau parasentrik?
• Apakah itu mengganggu gen atau menciptakan fusi abnormal pada titik putus?
• Bagaimana ia bersegregasi pada meiosis, dan gamet apa yang dapat dihasilkan?

Key concepts

• Translokasi resiprokal
• Translokasi Robertsonian
• Inversi perisentrik dan parasentrik
• Gangguan gen titik putus dan fusi gen
• Pembawa seimbang
• Segregasi meiotik dan gamet tidak seimbang
• Loop inversi dan penekanan pindah silang

Mechanisms

Inversi dan translokasi terjadi ketika kromosom mengalami putus untai ganda yang disambungkan kembali dalam konfigurasi baru; rekombinasi antara sekuens serupa dan perbaikan yang rentan kesalahan, seperti yang ditinjau oleh Hastings dan rekan, dapat menyatukan titik putus yang biasanya tidak terletak bersama. Ketika titik putus berada di dalam atau dekat gen, mereka dapat mengganggu gen atau menyandingkan bagian dari dua gen untuk menciptakan gen fusi. Meskipun pembawa seimbang memiliki komplemen materi genetik yang normal, kromosom yang tertata ulang berpasangan secara tidak normal pada meiosis — membentuk loop inversi atau kuadrivalen — sehingga pindah silang atau segregasi tidak seimbang dapat menghasilkan gamet yang membawa segmen yang terduplikasi atau terdelasi. Pada kanker, peristiwa katastropik tunggal dapat menghasilkan sejumlah besar penataan ulang sekaligus, sebuah proses yang oleh Stephens dan rekan disebut kromotripsis.

Clinical relevance

Inversi dan translokasi seimbang umumnya diidentifikasi selama evaluasi keguguran berulang, infertilitas, atau kelahiran anak dengan komplemen kromosom yang tidak seimbang, dan translokasi dengan titik putus spesifik merupakan temuan berulang pada kanker tertentu. Entri ini menjelaskan bagaimana penataan ulang ini diklasifikasikan dan bagaimana perilakunya pada meiosis; ini adalah sumber referensi dan bukan dasar untuk keputusan reproduksi, diagnostik, atau pengobatan individu.

Epidemiology

Translokasi resiprokal dan Robertsonian yang seimbang, bersama dengan inversi, termasuk di antara temuan struktural yang lebih sering ditemui pada populasi umum, dan banyak pembawa sehat dan hanya diketahui melalui riwayat reproduksi atau studi keluarga. Frekuensi pastinya bervariasi tergantung pada populasi yang diteliti dan resolusi metode sitogenetik.

History

Inversi dan translokasi adalah di antara penataan ulang struktural pertama yang dijelaskan dalam sitogenetika klasik, dengan translokasi Robertsonian dinamai untuk fusi kromosom akrosentrik yang dicirikan pada awal biologi kromosom. Studi berbasis sekuensing selanjutnya, yang ditinjau oleh Alkan dan rekan serta dicontohkan oleh temuan kromotripsis dari Stephens dan rekan, mengungkapkan penataan ulang yang kompleks dan berkelompok di luar pertukaran resiprokal sederhana yang pertama kali terlihat di bawah mikroskop.

Key figures

• W. R. B. Robertson
• James R. Lupski
• Peter J. Campbell

Seminal works

• hastings-2009
• stephens-2011
• alkan-2011

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara inversi dan translokasi?

Inversi membalikkan orientasi segmen dalam satu kromosom, sementara translokasi memindahkan segmen ke lokasi kromosom yang berbeda, biasanya melalui pertukaran antara dua kromosom yang berbeda.

Mengapa pembawa translokasi seimbang yang sehat dapat memiliki anak yang terkena dampak?

Karena kromosom yang tertata ulang berpasangan dan bersegregasi secara tidak normal selama meiosis, pembawa seimbang dapat menghasilkan gamet yang membawa segmen yang terduplikasi atau terdelasi, yang mengarah pada komplemen yang tidak seimbang pada keturunan meskipun pembawa memiliki jumlah materi genetik yang normal.