İnversiyon ve Translokasyon
İnversiyonlar ve translokasyonlar, kromozomal segmentleri yeniden yönlendiren veya yerini değiştiren yapısal yeniden düzenlenmelerdir ve genetik materyalin toplam miktarını değiştirmeyebilirler. Bir inversiyon, bir kromozom içindeki bir segmentin yönünü tersine çevirirken, bir translokasyon bir segmenti yeni bir kromozomal konuma taşır, genellikle iki kromozom arasında bir değişim yoluyla. Her ikisi de taşıyıcılarda sıklıkla dengeli ve klinik olarak sessizdir, ancak her ikisi de gen fonksiyonu ve yavrulara aktarılan kromozomlar için önemli sonuçlar doğurabilmektedir.
Tanım
Bir inversiyon, bir kromozomal segmentin kesilip aynı kromozom içinde ters yönde yeniden yerleştirildiği yapısal bir yeniden düzenlenmedir; bir translokasyon ise bir segmentin farklı bir kromozomal konuma aktarıldığı bir yeniden düzenlemedir; klasik olarak iki homolog olmayan kromozom arasında resiprokal değişim yoluyla veya iki akrosentrik kromozomun füzyonu (Robertsonian translokasyonu) yoluyla gerçekleşir.
Kapsam
Bu konu, inversiyonların (perisentrik ve parasentrik) ve translokasyonların (resiprokal ve Robertsonian) tanımlarını, bunları oluşturan mekanizmaları, mayoz sırasında nasıl davrandıklarını ve dengeli taşıyıcıların neden yine de dengesiz gametler üretebileceğini kapsamaktadır. Bu yeniden düzenlenmeleri, yapısal kromozomal yeniden düzenlenmeler içinde bir sitogenetik konu olarak ele almakta olup, klinik bir rehberlik olarak değerlendirmemektedir.
Temel sorular
- Hangi segment yeniden yönlendirilmiş veya yeri değiştirilmiştir ve nereye?
- Yeniden düzenlenme resiprokal, Robertsonian, perisentrik mi yoksa parasentrik midir?
- Bir geni bozar mı veya kırılma noktalarında anormal bir füzyon oluşturur mu?
- Mayozda nasıl ayrılır ve hangi gametler ortaya çıkabilir?
Anahtar kavramlar
- Resiprokal translokasyon
- Robertsonian translokasyonu
- Perisentrik ve parasentrik inversiyon
- Kırılma noktası gen bozulması ve gen füzyonu
- Dengeli taşıyıcı
- Mayotik ayrılma ve dengesiz gametler
- İnversiyon döngüsü ve krossing-over baskılanması
Mekanizmalar
İnversiyonlar ve translokasyonlar, kromozomların yeni bir konfigürasyonda yeniden birleşen çift sarmallı kırıklar edinmesiyle ortaya çıkar. Hastings ve arkadaşları tarafından incelendiği üzere, benzer diziler arasındaki rekombinasyon ve hataya yatkın onarım, normalde bir arada bulunmayan kırılma noktalarını birleştirebilmektedir. Kırılma noktaları genlerin içine veya yakınına düştüğünde, bir geni bozabilir veya iki genin parçalarını bir araya getirerek bir füzyon geni oluşturabilirler. Dengeli bir taşıyıcı normal genetik materyal tamamlayıcısına sahip olsa da, yeniden düzenlenmiş kromozomlar mayozda anormal şekilde eşleşir — inversiyon döngüleri veya kuadrivalanlar oluşturarak — böylece krossing-over veya dengesiz ayrılma, duplike veya delesyonlu segmentler taşıyan gametler üretebilmektedir. Kanser vakalarında, tek bir yıkıcı olay, aynı anda çok sayıda yeniden düzenlenme üretebilmektedir; Stephens ve arkadaşları bu süreci kromotripsiz (chromothripsis) olarak adlandırmıştır.
Klinik önem
Dengeli inversiyonlar ve translokasyonlar, tekrarlayan gebelik kaybı, infertilite veya dengesiz kromozom tamamlayıcısına sahip bir çocuğun doğumu değerlendirilirken sıklıkla tespit edilmektedir ve belirli kırılma noktalarına sahip translokasyonlar, bazı kanserlerde tekrarlayan bulgulardır. Bu madde, bu yeniden düzenlenmelerin nasıl sınıflandırıldığını ve mayozda nasıl davrandıklarını açıklamaktadır; bu, bir referans kaynağı olup, bireysel üreme, tanı veya tedavi kararları için bir temel teşkil etmemektedir.
Epidemiyoloji
Dengeli resiprokal ve Robertsonian translokasyonlar, inversiyonlarla birlikte, genel popülasyonda daha sık karşılaşılan yapısal bulgular arasındadır ve birçok taşıyıcı sağlıklıdır ve yalnızca üreme öyküsü veya aile çalışmaları yoluyla tespit edilmektedir. Kesin sıklıklar, incelenen popülasyona ve sitogenetik yöntemin çözünürlüğüne göre değişmektedir.
Tarihçe
İnversiyonlar ve translokasyonlar, klasik sitogenetikte tanımlanan ilk yapısal yeniden düzenlenmeler arasındadır; Robertsonian translokasyonu ise kromozom biyolojisinin erken dönemlerinde karakterize edilen akrosentrik kromozomların füzyonu nedeniyle adlandırılmıştır. Daha sonraki dizileme tabanlı çalışmalar, Alkan ve arkadaşları tarafından incelenen ve Stephens ve arkadaşlarının kromotripsiz bulgularıyla örneklendirilen, mikroskop altında ilk görülen basit resiprokal değişimlerin ötesinde karmaşık ve kümelenmiş yeniden düzenlenmeleri ortaya koymuştur.
Öne çıkan isimler
- W. R. B. Robertson
- James R. Lupski
- Peter J. Campbell
İlgili konular
Temel eserler
- hastings-2009
- stephens-2011
- alkan-2011
Sıkça sorulan sorular
- Bir inversiyon ile bir translokasyon arasındaki fark nedir?
- Bir inversiyon, tek bir kromozom içindeki bir segmentin yönünü tersine çevirirken, bir translokasyon bir segmenti farklı bir kromozomal konuma taşır, genellikle iki farklı kromozom arasındaki değişim yoluyla.
- Dengeli bir translokasyonun sağlıklı bir taşıyıcısı neden etkilenmiş çocuklara sahip olabilir?
- Yeniden düzenlenmiş kromozomlar mayoz sırasında anormal şekilde eşleşip ayrıldığı için, dengeli bir taşıyıcı, duplike veya delesyonlu segmentler taşıyan gametler üretebilmektedir; bu durum, taşıyıcının normal miktarda genetik materyale sahip olmasına rağmen yavruda dengesiz bir tamamlayıcıya yol açar.