Ayrılmama (Nondisjunction) ve Anöploidi Kökeni
Ayrılmama (nondisjunction), hücre bölünmesi sırasında kromozomların doğru şekilde ayrılamaması durumudur; mayozda meydana geldiğinde, eksik veya fazla kromozom içeren gametler üretir ve bu durum, insanlardaki çoğu konstitüsyonel anöploidinin kökenini oluşturur. Bu konu, bu hataların nasıl, ne zaman ve hangi ebeveynde ortaya çıktığını incelemektedir.
Tanım
Ayrılmama (nondisjunction), homolog kromozomların (mayoz I'de) veya kardeş kromatitlerin (mayoz II veya mitozda) zıt kutuplara ayrılamaması durumudur ve anormal kromozom sayısına sahip yavru hücreler üretir; bir gametteki mayotik ayrılmama, trizomik ve monozomik konsepsiyonların başlıca kökenidir.
Kapsam
Bu giriş, mayoz I'deki ayrılmama ile mayoz II'deki ayrılmama arasındaki farkı, kromozomların yanlış ayrılmasına yol açan mekanizmaları, bir anöploidinin ebeveyn ve bölünme kökeninin nasıl belirlendiğini ve rekombinasyon kusurlarının katkısını kapsamaktadır. Bu, anöploidinin oluşumuna dair mekanistik bir referanstır, klinik veya tarama rehberi değildir.
Temel sorular
- Mayoz I'deki ayrılmama ile mayoz II'deki ayrılmama arasındaki fark nedir?
- Bir trizominin ebeveyn ve bölünme kökeni nasıl belirlenir?
- Hangi rekombinasyon ve kohezyon kusurları bir kromozomu yanlış ayrılmaya yatkın hale getirir?
Anahtar kavramlar
- Mayoz I ve mayoz II ayrılmaması
- Trizomi ve monozomi
- Ebeveyn kökeni ve bölünme kökeni
- Hassas (eksik veya suboptimal) krossing-over konfigürasyonları
- Kardeş kromatitlerin erken ayrılması
- İğ ipliği oluşumu kontrol noktası
- Zigot sonrası (mitotik) ayrılmamadan kaynaklanan mozaiklik
Mekanizmalar
Doğru ayrılma, her kromozom çiftinin iyi yerleştirilmiş bir krossing-over ve anafaza kadar kardeş kromatit kohezyonu ile bir arada tutulmasını ve iğ ipliği üzerindeki çift yönlü yönelimin izlenmesini gerektirir. Ayrılmama, bu koruyucu mekanizmaların başarısız olması durumunda ortaya çıkar: krossing-over içermeyen bir bivalent (akiyazmatik bir çift) veya sentromer ya da telomere çok yakın konumlanmış bir krossing-over taşıyan bir bivalent, yanlış ayrılmaya eğilimlidir; aynı şekilde kohezyonu zayıflamış ve kardeş kromatitlerin erken ayrılmasına neden olan bir kromozom da yanlış ayrılmaya eğilimlidir. Bu tür hatalar, 24 veya 22 kromozomlu gametler üreterek döllenme sırasında trizomi veya monozomiye yol açar. Trizomik bireylerde ve ebeveynlerinde DNA polimorfizmlerinin incelenmesi, hatanın hangi ebeveyne ve mayoz I veya II'ye atfedilmesini sağlamaktadır; bu çalışmalar, insan anöploidisinin büyük ölçüde oositte, sıklıkla mayoz I'de ve değişmiş rekombinasyonla ilişkili olarak ortaya çıktığını göstermiştir (Hassold & Hunt, 2001; Angell, 1997; Nagaoka et al., 2012; Webster & Schuh, 2017).
Klinik önem
Mayotik ayrılmama, yaygın otozomal trizomilerin ve cinsiyet kromozomu anöploidilerinin ve erken gebelik kayıplarının büyük bir kısmının kökenidir. Bölünme ve ebeveyn kökenini bilmek, sitogenetik bulguların yorumlanmasını ve tekrarlama olasılığı değerlendirmelerini bilgilendirmektedir; konu, anöploidinin nasıl ortaya çıktığını açıklamakta olup, bireysel tanı veya danışmanlık için bir temel oluşturmamaktadır (Hassold & Hunt, 2001; Nagaoka et al., 2012).
Epidemiyoloji
Anöploidi, insanlarda en yaygın kromozom anormalliği sınıfıdır ve düşüklerin önde gelen nedenlerinden biridir; moleküler köken çalışmaları, otozomal trizomilerin büyük çoğunluğunu maternal mayotik hatalara bağlamakta olup, önemli bir kısmı mayoz I'de meydana gelmektedir (Hassold & Hunt, 2001; Nagaoka et al., 2012).
Tarihçe
Yirminci yüzyılın ortalarında kromozom sayımı güvenilir hale geldiğinde, trizomi 21 gibi anöploidiler, konjenital bozuklukların ve gebelik kayıplarının yaygın nedenleri olarak tanınmıştır. DNA polimorfizm çalışmaları, her trizominin bir ebeveyne ve bir mayotik bölünmeye atfedilmesini mümkün kılmış, maternal mayoz I hatalarının ve bunların anormal rekombinasyonla ilişkisinin baskınlığını ortaya koyarken, tek oosit analizleri olayları doğrudan belgelemiştir (Angell, 1997; Hassold & Hunt, 2001).
Tartışmalar
- Tüm homologların ayrılmaması (whole-homologue nondisjunction) ile kardeş kromatitlerin erken ayrılması arasındaki tartışma
- Klasik modeller, mayoz I hatalarını tüm homologların ayrılamamasına bağlamaktadır, ancak insan oositlerinin doğrudan analizleri, kardeş kromatitlerin erken ayrılmasını ve ters ayrılmayı da işaret etmekte olup, mayoz I hata yolunun tek bir mekanizmadan daha heterojen olduğunu düşündürmektedir.
Öne çıkan isimler
- Terry Hassold
- Patricia Hunt
- Renée Angell
- Melina Schuh
İlgili konular
Temel eserler
- hassold-hunt-2001
- angell-1997
- nagaoka-2012
Sıkça sorulan sorular
- Mayoz I ve mayoz II ayrılmaması arasındaki fark nedir?
- Mayoz I ayrılmamasında tüm homolog kromozomlar ayrılamazken; mayoz II'de ayrılamayanlar kardeş kromatitlerdir. Bu ayrım, trizomide hangi ebeveyn kromozom bölgelerinin bulunduğundan sıklıkla çıkarılabilir.
- İnsan anöploidilerinin çoğu neden maternal kökenlidir?
- Otozomal trizomilerin büyük çoğunluğu, spermden ziyade oositteki hatalara dayanmaktadır; bu durum, oositlerin uzun süreli duraklaması ve kromozom kohezyonunun zamanla kademeli kaybı gibi dişi mayozunun özelliklerini yansıtmaktadır.