Cijela količina genetskog materijala položena je u samo 46 parova kromosoma. A kromosomi, kao što znamo iz biologije, nalaze se u jezgri stanice. Zdrava osoba ima kariotip od 23 para diploidnih kromosoma. Odnosno, 46 XX je ženski kromosomski skup, a 46 XY muški kromosomski skup. Kada pukne kromosom, glavni "nosilac" genetskog koda, javljaju se razne vrste kršenja.
Mutacije nisu jedinstvene samo za ljude. Male promjene u genetskom materijalu doprinose raznolikosti manifestacije prirode. Uz takozvanu uravnoteženu translokaciju, promjena kromosoma se događa bez gubitka informacija i bez nepotrebnog umnožavanja. Najčešće se to događa tijekom mejoze (dioba kromosoma), osim toga, ponekad se dijelovi kromosoma dupliciraju (dolazi do duplikacije), a onda su posljedice nepredvidive. Ali razmotrit ćemo samo Robertsonove translokacije, njihove značajke i posljedice.
Robertsonove translokacije - što je to? Genski problemi čovječanstva
Zbog prazninekromosoma u blizini centromere, dolazi do strukturnih promjena u ljudskom genetskom kodu. Razmak može biti pojedinačni, a ponekad i ponovljen. Jedan krak kromosoma nakon prekida (obično kratak krak) je izgubljen. Ali postoje slučajevi kada se prekid dogodi istovremeno u 2 kromosoma, čiji su kratki krakovi izmijenjeni. Događa se da samo pojedini dijelovi ramena podliježu translokaciji. Ali takvi kratki krakovi u kromosomima akrocentričnog tipa (u kojima centromera dijeli kromosom na duže i kraće krake) nikada ne nose vitalne informacije. Osim toga, gubitak takvih elemenata nije toliko važan, jer se ovaj nasljedni materijal kopira u druge akrocentrične kromosome.
Ali kada se razdvojeni kratki kraci spoje s kratkim krakovima drugog gena, a preostale duge krakove također su zalemljene zajedno, tada takva translokacija više nije uravnotežena. Takva "preuređivanja" genetskog materijala su Robertsonove translokacije.
W. Robertson je proučavao i opisao ovu vrstu translokacije 1916. godine. I anomalija je dobila ime po njemu. Robertsonova translokacija može dovesti do razvoja raka, ali ne mora utjecati na izgled i zdravlje nositelja. Međutim, dijete se u većini slučajeva, ako jedan od roditelja ima takvu translokaciju, rađa s devijacijama.
Koliko je česta mutacija?
Zahvaljujući unapređenju tehnologije i razvoju genetike kao znanosti, danas je moguće unaprijed znati postoje li anomalije ukariotip nerođenog djeteta. Sada je moguće voditi statistiku: koliko često se pojavljuju anomalije gena? Prema trenutnim podacima, Robertsonove translokacije javljaju se kod jednog novorođenčeta od tisuću. Najčešće se dijagnosticira translokacija kromosoma 21.
Male kromosomske translokacije apsolutno ne prijete samom nositelju. Ali kada su zahvaćeni važni elementi koda, dijete može biti mrtvorođeno ili umrijeti nakon nekoliko mjeseci, kao što se, na primjer, događa s Patauovim sindromom. Ali Patauov sindrom je vrlo rijedak. Otprilike 1 od 15.000 poroda.
Čimbenici koji doprinose pojavi translokacije u kromosomima
U prirodi postoje spontane mutacije, odnosno nisu ničim uzrokovane. Ali okoliš čini svoje prilagodbe razvoju genoma. Nekoliko čimbenika doprinosi povećanju mutacijskih promjena. Ti se čimbenici nazivaju mutageni. Poznati su sljedeći čimbenici:
- učinak dušičnih baza;
- strani DNK biopolimeri;
- majka pije tijekom trudnoće;
- utjecaj virusa tijekom trudnoće.
Najčešće do translokacije dolazi zbog štetnog djelovanja zračenja na tijelo. Utječe na ultraljubičasto zračenje, protonsko i rendgensko zračenje, kao i na gama zrake.
Koji kromosomi prolaze kroz promjene?
Kromosomi 13, 14, 15 i 21 prolaze kroz translokaciju. Najpopularnija i najopasnija translokacija je Robertsonova translokacija između 14. i 21.kromosomi.
Ako mejoza proizvodi dodatni kromosom (trisomiju) u fetusu s ovom translokacijom, beba će se roditi s Downovim sindromom. Isti je presedan moguć ako se Robertsonova translokacija dogodi između kromosoma 15 i 21.
Translokacija kromosoma grupe D
Robertsonova translokacija kromosoma skupine D utječe samo na akrocentrične kromosome. Kromosomi 13 i 14 uključeni su u translokacije u 74% slučajeva i nazivaju se neuravnoteženim translokacijama, koje često nemaju po život opasne posljedice.
Međutim, postoji jedna okolnost koja može pratiti takve anomalije. Robertsonova translokacija 13, 14 kod muškaraca može dovesti do narušene plodnosti takvog muškog nositelja (kromosomski set 45 XY). Zbog činjenice da zbog gubitka oba kratka kraka, umjesto 2 para kromosoma, često ostaje samo još jedan, koji ima 2 duga, gamete takvog čovjeka ne mogu dati održivo potomstvo.
Ista Robertsonova translokacija 13, 14 kod žene također smanjuje njezinu sposobnost da ima dijete. Menstruacija je prisutna kod takvih žena, a ipak je bilo slučajeva kada su rađale zdravu djecu. No statistika ipak pokazuje da su to rijetki slučajevi. Većina njihove djece nije održiva.
Posljedice translokacija
Već smo otkrili da su neke strukturne promjene sasvim normalne i da ne predstavljaju prijetnju. Pojedinačna Robertsonova translokacija određena je samo analizom. Ali opetovana translokacija usljedeća generacija kromosoma je već opasna.
Robertsonova translokacija 15 i 21 u kombinaciji s drugim strukturnim promjenama može biti čak i žalosna. Detaljnije ćemo opisati sve posljedice pojedinih strukturnih promjena u kariotipu. Podsjetimo da je kariotip skup kromosoma svojstvenih pojedincu u jezgri.
Trizomije i translokacije
Pored translokacija, genetičari razlikuju takvu anomaliju kao što je trisomija u kromosomu. Trisomija znači da kariotip fetusa ima triploidni skup jednog od kromosoma, umjesto propisane 2 kopije ponekad se javlja mozaična trisomija. To jest, triploidni skup se ne opaža u svim stanicama tijela.
Trisomija u kombinaciji s Robertsonovom translokacijom dovodi do vrlo ozbiljnih posljedica: kao što su Patauov sindrom, Edwardsov sindrom i češći Downov sindrom. U nekim slučajevima, skup takvih anomalija dovodi do ranog pobačaja.
Downov sindrom. Manifestacije
Treba napomenuti da su translokacije koje uključuju 21 i 22 kromosoma stabilnije. Takve anomalije ne dovode do smrti, nisu polusmrtonosne, već jednostavno dovode do odstupanja u razvoju. Dakle, trisomija 21 u kombinaciji s Robertsonovom translokacijom u kariotipu u analizi kariotipa fetusa je jasan "znak" Downovog sindroma, genetske bolesti.
Downov sindrom karakteriziraju i fizičke i mentalne abnormalnosti. Prognoza života kod takvih ljudi je povoljna. Unatoč srčanim manama i nekim fiziološkim promjenama u kosturu, njihovatijelo funkcionira normalno.
Karakteristični znakovi sindroma:
- ravno lice;
- povećan jezik;
- puno kože na vratu, ulazi u nabore;
- klinodaktilija (zakrivljenost prstiju);
- epicanthus;
- srčana bolest je moguća u 40% slučajeva.
Osobe s ovim sindromom počinju sporije hodati, izgovarati riječi. A također im je teže učiti od druge djece iste dobi.
Ipak, sposobni su za plodonosan rad u društvu, a uz određenu podršku i pravilan rad s takvom djecom, dobro će se družiti u budućnosti.
Patauov sindrom
Sindrom je rjeđi od Downovog sindroma, ali takvo dijete ima puno mana raznih vrsta. Gotovo 80% djece s ovom dijagnozom umire unutar jedne godine života.
Klaus Patau je 1960. proučavao ovu anomaliju i otkrio uzroke genetskog neuspjeha, iako je prije njega 1657. opisao sindrom T. Bartolinija. Rizik od takvih poremećaja raste kod žena koje rode dijete nakon 31. godine.
Kod takve djece brojni fizički nedostaci kombiniraju se s teškim psihomotornim razvojnim poremećajima. Karakteristika sindroma:
- mikrocefalija;
- nenormalne ruke, često s dodatnim prstima;
- nisko postavljene nepravilne uši;
- zečja usna;
- kratki vrat;
- uske oči;
- očito "utonuli" most nosa;
- defekti bubrega i srca;
- rascjep usne ili nepca;
- trudnoća ima samo jednu pupčanu arteriju.
Mali broj preživjelih beba dobiva liječničku pomoć. I mogu dugo živjeti. Ali kongenitalne anomalije i dalje utječu na prirodu života i njegovu kratkoću.
Edwardsov sindrom
Trizomija kromosoma 18 zbog translokacije dovodi do Edwardsovog sindroma. Ovaj sindrom je manje poznat. S ovom dijagnozom dijete jedva doživi šest mjeseci. Zakon prirodne selekcije neće dopustiti da se razvije stvorenje s mnogo odstupanja.
Općenito, broj različitih defekata kod Edwardsovog sindroma je oko 150. Postoje malformacije krvnih žila, srca i unutarnjih organa. Hipoplazija malog mozga je uvijek prisutna kod takve novorođenčadi. Moguće su anomalije u strukturi prstiju. Vrlo često se pojavljuje tako izrazita anomalija kao što je deformitet stopala.
Koji testovi otkrivaju abnormalnosti tijekom fetalnog razvoja?
Za analizu fetalnog kariotipa potrebno je dobiti materijal - fetalne stanice.
Postoji nekoliko testova. Da vidimo kako će se sve to dogoditi.
1. Biopsija korionskih resica. Analiza se provodi u 10. tjednu. Ove resice su izravan dio posteljice. Ova čestica biološkog materijala reći će sve o budućem fetusu.
2. Amniocenteza. Uz pomoć igle uzima se nekoliko fetalnih stanica i amnionska tekućina. Uzimaju se najčešće u 16. tjednu trudnoće, a nakon nekoliko tjedana par može dobiti detaljneinformacije o dobrobiti djece.
Na takvu analizu šalju se majke koje imaju povećan rizik od rađanja djeteta s abnormalnostima. Obično oni parovi koji imaju:
1) imao neobjašnjive pobačaje;
2) par dugo nije mogao zatrudnjeti;
3) postojale su usko povezane veze u rodu.
Takvi mladi ljudi mogu imati Robertsonove translokacije nekog kromosoma. Stoga moraju unaprijed napraviti analizu kariotipa kako bi znali kolike su šanse da izdrže i rode zdravo dijete.
