倒位与易位

倒位和易位是结构重排，它们在不一定改变遗传物质总量的情况下，重新定向或重新定位染色体片段。倒位是指同一染色体内的片段方向颠倒，而易位是指片段移动到新的染色体位置，通常通过两条染色体之间的交换实现。两者在携带者中通常是平衡的且临床上无症状，但都可能对基因功能和遗传给后代的染色体产生重要影响。

Definition

倒位是一种结构重排，其中染色体片段被切除并以颠倒的方向重新插入同一染色体中；易位是一种重排，其中片段被转移到不同的染色体位置，经典上通过两条非同源染色体之间的相互交换或两条近端着丝粒染色体（罗伯逊易位）的融合实现。

Scope

本主题涵盖倒位（臂间倒位和臂内倒位）和易位（相互易位和罗伯逊易位）的定义、产生机制、在减数分裂中的行为，以及平衡携带者为何仍可能产生不平衡配子。本主题将这些重排作为染色体结构重排中的细胞遗传学主题进行讨论，而非提供临床指导。

Core questions

• 哪个片段被重新定向或重新定位，以及到哪里？
• 重排是相互易位、罗伯逊易位、臂间倒位还是臂内倒位？
• 它是否破坏基因或在断裂点处产生异常融合？
• 它在减数分裂时如何分离，以及可能产生哪些配子？

Key concepts

• 相互易位
• 罗伯逊易位
• 臂间倒位和臂内倒位
• 断裂点基因破坏和基因融合
• 平衡携带者
• 减数分裂分离和不平衡配子
• 倒位环和交换抑制

Mechanisms

倒位和易位发生在染色体获得双链断裂并以新构型重新连接时；如Hastings及其同事所综述，相似序列之间的重组和易错修复可以连接通常不相邻的断裂点。当断裂点落在基因内部或附近时，它们可以破坏基因或将两个基因的部分并置以创建融合基因。尽管平衡携带者拥有正常的遗传物质补体，但重排的染色体在减数分裂时异常配对——形成倒位环或四价体——因此，交换或不平衡分离可能产生携带重复或缺失片段的配子。在癌症中，单一灾难性事件可以一次性产生大量重排，Stephens及其同事将此过程称为染色体碎裂（chromothripsis）。

Clinical relevance

平衡倒位和易位通常在评估复发性流产、不孕不育或生育患有不平衡染色体补体的儿童时被发现，具有特定断裂点的易位是某些癌症中反复出现的发现。本条目描述了这些重排如何分类以及它们在减数分裂中的行为；它是一个参考资源，而不是个体生殖、诊断或治疗决策的基础。

Epidemiology

平衡相互易位和罗伯逊易位，以及倒位，是普通人群中更常见的结构发现之一，许多携带者是健康的，仅通过生殖史或家族研究才被发现。确切的频率因所研究的人群和细胞遗传学方法的解析度而异。

History

倒位和易位是经典细胞遗传学中最早描述的结构重排之一，罗伯逊易位因染色体生物学早期表征的近端着丝粒染色体融合而得名。后来基于测序的研究，如Alkan及其同事所综述，以及Stephens及其同事的染色体碎裂发现所例证，揭示了超出显微镜下首次观察到的简单相互交换的复杂和簇状重排。

Key figures

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

Seminal works

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

Frequently asked questions

倒位和易位有什么区别？

倒位是指单个染色体内的片段方向颠倒，而易位是指片段移动到不同的染色体位置，通常通过两条不同染色体之间的交换实现。

为什么平衡易位的健康携带者会生出受影响的孩子？

因为重排的染色体在减数分裂过程中配对和分离异常，平衡携带者可能产生携带重复或缺失片段的配子，导致后代染色体补体不平衡，即使携带者拥有正常数量的遗传物质。