Penyusunan Ulang Kromosom

Kromosom dapat patah dan bergabung kembali dalam konfigurasi baru, menghapus, menduplikasi, membalik, atau menukar segmen, dan perubahan struktural ini mengubah dosis gen, mengganggu gen, atau mengacak pewarisan.

Definition

Penyusunan ulang kromosom adalah perubahan struktural pada kromosom di mana suatu segmen dihapus, diduplikasi, diinversi, atau dipindahkan ke lokasi baru, mengubah susunan gen tanpa harus mengubah jumlah total kromosom.

Scope

Topik ini mencakup kelas-kelas utama penyusunan ulang struktural, yaitu delesi, duplikasi, inversi, dan translokasi, perbedaan antara penyusunan ulang seimbang dan tidak seimbang, pembentukan loop inversi parasentrik dan perisentrik serta pengaruhnya terhadap rekombinasi, konsekuensi translokasi resiprokal dan Robertsonian terhadap pembentukan gamet, dan fenotipe klinis yang dihasilkan. Topik ini membahas perubahan dalam struktur kromosom; perubahan dalam jumlah kromosom dibahas dalam topik yang berdekatan.

Core questions

• Apa yang membedakan delesi, duplikasi, inversi, dan translokasi?
• Mengapa penyusunan ulang seimbang seringkali tidak berbahaya bagi pembawa tetapi berisiko bagi keturunannya?
• Bagaimana inversi menekan pemulihan gamet rekombinan?
• Bagaimana translokasi resiprokal dan Robertsonian memengaruhi viabilitas gamet?

Key concepts

• Delesi dan duplikasi
• Inversi parasentrik dan perisentrik
• Translokasi resiprokal dan Robertsonian
• Penyusunan ulang seimbang versus tidak seimbang
• Efek pada rekombinasi dan pembentukan gamet

Mechanisms

Penyusunan ulang terjadi ketika kromosom patah dan ujung yang patah bergabung kembali secara tidak normal, seringkali dibantu oleh sekuens berulang yang salah sejajar; inversi memaksa kromosom membentuk loop selama pasangan meiosis sehingga pindah silang menghasilkan gamet yang tidak seimbang, dan translokasi menciptakan konfigurasi yang bersegregasi untuk menghasilkan gamet dengan materi yang hilang atau berlebih.

Clinical relevance

Penyusunan ulang struktural menyebabkan sindrom yang terdefinisi dengan baik melalui ketidakseimbangan dosis gen, menyebabkan banyak keguguran berulang pada pembawa translokasi seimbang, dan mendorong kanker ketika mereka menyatu atau mengaktifkan gen, seperti pada kromosom Philadelphia pada leukemia mieloid kronis.

History

Sitogenetika Drosophila awal mengungkapkan delesi, duplikasi, dan inversi melalui tanda genetik dan kromosomnya; McClintock mengaitkan kromosom yang patah dengan ketidakstabilan genetik, dan identifikasi translokasi spesifik pada leukemia oleh Rowley pada tahun 1970-an menetapkan bahwa penyusunan ulang mendorong kanker manusia.

Key figures

• Barbara McClintock
• Alfred Sturtevant
• Janet Rowley

Seminal works

• klug2019

Frequently asked questions

Apa itu translokasi seimbang?

Translokasi seimbang menukar segmen antar kromosom tanpa mendapatkan atau kehilangan materi genetik, sehingga pembawa biasanya sehat; namun, penyusunan ulang dapat menghasilkan gamet yang tidak seimbang, meningkatkan risiko keguguran atau anak yang terkena.

Mengapa inversi mengurangi jumlah keturunan rekombinan yang ditemukan?

Ketika kromosom yang membawa inversi berpasangan dengan homolog normalnya, wilayah tersebut membentuk loop untuk sejajar, dan pindah silang di dalam loop menghasilkan gamet dengan duplikasi dan delesi yang biasanya tidak viabel, sehingga jenis rekombinan jarang ditemukan.