АНЕУПЛОИДИЈА: УЗРОЦИ, ВРСТЕ И ПРИМЕРИ - БИОЛОГИЈА - 2025

Анеуплоиди је услов где ћелије имају једну или више хромозома у вишку или недостаје, разликују од бројева хаплоидна, диплоидним или самих полиплоидних ћелија који чине организам датих врста.

У анеуплоидној ћелији број хромозома не припада савршеном вишеструком хаплоидном сету, пошто су изгубили или стекли хромозоме. Опћенито, додавање или губитак хромозома одговара једном хромосому или непарном броју њих, мада понекад могу бити укључена два хромозома.

Извор: пикабаи.цом

Анеуплоидије припадају нумеричким хромозомским променама и најлакше их је цитолошки идентификовати. Хромозомска неравнотежа животиња је слабо подржана, што је чешћа и мање штетна за биљне врсте. Многе урођене малформације код људи настају због анеуплоидије.

Узроци

Губитак или добитак једног или више хромозома у ћелијама појединца генерално је последица губитка транслокацијом или процеса недисјункције током мејозе или митозе. Као резултат тога, доза гена појединаца се мења, што заузврат узрокује тешке фенотипске недостатке.

Промјене броја хромосома могу се јавити током прве или друге подјеле мејозе или у оба истовремено. Такође могу настати током митотске поделе.

Ови пропусти дељења се изводе у мејози И или мејози ИИ, током сперматогенезе и оогенезе, који се такође јављају у митози у раним одељењима зиготе.

У анеуплоидијама долази до нескладности када један од хромозома са својим хомологним паром пређе на исти ћелијски пол или се дода истој гамети. То се вероватно дешава због преране поделе центромера током прве мејотске поделе у мајчиној мејози.

Када се гамета са додатним хромосомом придружи нормалној гамети, настају трисомије (2н + 1). Са друге стране, када се гамета са хромосомом који недостаје и нормалним хромосомом уједини, настају монозомије (2н-1).

Врсте

Анеуплоидије се често јављају код диплоидних особа. Ове модификације броја хромозома су од велике клиничке важности за људску врсту. Укључују различите врсте као што су нуллисомиес, моносомиес, трисомиес и тетрасомиес.

Нуллисоми

У ћелијама са нулисомијом губе се оба члана хомологног пара хромозома, што их представља као 2н-2 (н је хаплоидни број хромозома). На пример, код људи, са 23 пара хомологних хромозома (н = 23), то јест 46 хромозома, губитак хомологног пара би резултирао са 44 хромозома (22 пара).

Нулисомска јединка је такође описана као она којој недостаје пар хомологних хромозома у њеном соматском комплементу.

Моносомија

Моносомија је делеција једног хромозома (2н-1) у хомологном пару. У човеку са моносомијом ћелија би имала само 45 хромозома (2н = 45). Унутар монозомије налазимо моноизосомију и монотелозомију.

У моноизосомалним ћелијама хромозом присутан без свог хомологног пара је изохромосом. Монотелозомске или монотелоцентричне ћелије поседују телоцентрични хромосом без свог хомологног пара.

Трисоми

Код трисомија долази до појаве или додавања хромосома у неком хомологном пару, то јест, постоје три хомологне копије истог хромозома. Представља се као 2н + 1. У људи са трисомским ћелијама пронађено је 47 хромозома.

Нека добро проучена стања, као што је Довнов синдром, јављају се као последица трисомије хромозома 21.

Конституција додатног хромозома омогућава да се трисомија сврста у:

• Примарни трисомски: Када је додатни хромосом готов.
• Секундарни трисомски: Додатни хромозом је изокромосом.
• Терцијарни трисомски: У овом случају кракови преосталог хромозома припадају два различита хромозома из нормалног комплемента.

Тетрасомија

Тетрасомија се јавља када постоји додавање комплетног пара хомологних хромозома. У човека, тетрасомија резултира код особа са 48 хромозома. Представља се као 2н + 2. Пар додатних хромозома је увек хомологни пар, односно постојат ће четири хомологне копије одређеног хромозома.

Код исте особе може се догодити више од једне анеуплоидне мутације, што резултира двоструким трисомским појединцима (2н + 1 + 1), двоструко моносомским, нули тетрасомским, итд. Сикупло-моносомни организми су добијени експериментално, као што је случај са белом пшеницом (Тритицум аестивум).

Примери

Ћелијске линије настале после процеса недисјункције хромозома често су неживе. То је зато што су многе од ових ћелија остале без генетских информација, што им спречава да се множе и нестају.

С друге стране, анеуплоидија је важан механизам интраспецифичне варијације. У биљци коров Јимсон (Датура страмониум) налази се хаплоидни комплемент од 12 хромозома, па је могуће и 12 различитих трисомија. Сваки трисомик укључује различит хромозом, а сваки од њих представља јединствени фенотип.

У неким биљкама рода Цларкиа, трисомија такође делује као важан извор интраспецифичне променљивости.

Анеуплоидија код људи

Код људи је отприлике половина спонтаних побачаја у првом тромесечју гестације узрокована нумеричким или структуралним променама хромозома.

Аутосомне мономомије, на пример, нису одрживе. Многе трисомије попут оне на хромозому 16 често се прекидају, а код моносомије Кс хромозома или с Турнеровим синдромом ћелије су одрживе, али Кс0 зиготе се превремено прекидају.

Анеуплоидија полних хромозома

Најчешћи случајеви анеуплоидија код мушкараца повезани су са полним хромозомима. Промјене броја хромосома боље се подносе него аутосомне измјене хромосома.

Анеуплоидија утиче на број копије гена, али не и на његов нуклеотидни низ. Како се доза неких гена мења, концентрације генских продуката се смењују. У случају сполних хромозома, постоји изузетак од овог односа између броја гена и протеина произведених.

Код неких сисара (мишева и људи) долази до инактивације Кс хромозома, што омогућава истој функционалној дози гена који се односе на наведени хромозом постоји у женки и мужјаку.

На овај начин се додатни Кс хромозоми инактивирају у тим организмима, омогућавајући да анеуплоидија у тим хромозомима буде мање штетна.

Неке болести попут Турнеровог синдрома и Клинефелтеровог синдрома узроковане су анеуплоидијама у полним хромозомима.

Клинефелтер синдром

Појединци са овим стањем су фенотипско мушки, са неким изразитим цртама. Присуство додатног Кс хромозома код мушких јединки је узрок ове болести, при чему ове јединке имају 47 хромозома (КСКСИ).

У тешким случајевима овог стања, мушкарци имају веома високе гласове, дуге ноге, мали развој длака на телу и врло изражене женске кукове и груди. Штавише, стерилни су и могу имати лош ментални развој. У блажим случајевима постоји мушки фенотип и нормалан когнитивни развој.

Клинефелтеров синдром јавља се у отприлике једном од 800 живо рођених мушкараца.

Турнеров синдром

Турнеров синдром је узрокован делимичним или потпуним губитком Кс хромозома и јавља се код жена. Ова хромозомска промена настаје током гаметогенезе постзиготским процесом недисјункције.

Различите промјене кариотипа производе различите фенотипе код Турнеровог синдрома. Када се изгуби материјал дуге руке једног од Кс хромозома (терминални или интерстицијални), код пацијената са овим стањем долази до примарног или секундарног затајења јајника и малих величина. Лимфедем и дисгенеза гонаде су такође чести.

Фенотип жена код ове болести генерално је нормалан, осим кратког раста. Дијагноза овог синдрома зависи, дакле, од проучавања и присуства цитогенетске промене.

Ова болест се јавља код отприлике једне од сваких 3000 новорођенчади, с већом учесталошћу спонтаних побачаја, односно не више од 5% ембриона који су формирани овом променом успевају да се развију до краја.

Аутосомна анеуплоидија

Појединци рођени са аутосомним анеуплоидијама хромозома су ретки. У већини случајева где се појављују ове врсте мутација, јављају се спонтани побачајји, с изузетком анеуплоидија малих аутосома, попут трисомије хромозома 21.

Сматра се да, пошто не постоје механизми компензације за генетске дозе у аутосомним хромозомима, промене у њиховом саставу организми знатно мање подносе.

Даунов синдром

Мала величина хромозома 21 омогућава присуство додатних копија гена, мање оштећујући него код већих хромозома. Ови хромозоми имају мање гена него било који други аутосом.

Довнов синдром је најчешћа аутосомна анеуплоидија код људи. У Сједињеним Државама отприлике једно од сваких 700 рођених има ово стање.

Процењује се да 95% случајева проузрокује недисјункцију, што изазива слободну трисомију 21. Преосталих 5% настаје транслокацијом, често између хромозома 21 и 14. Преваленција овог стања у великој мери зависи од старости мајке при зачећу.

Утврђено је да је између 85 и 90% случајева присуство слободне трисомије 21 повезано са мејотским променама мајке. Особе са овим стањем карактеришу се хипотонично, хиперрекстензивно и хипорефлективно.

Поред тога, имају умерено малу лобању, са равним и граничним ушима, малим носом и ушима и малим устима са доњим углом са честим избочењем језика.

Референце

1. Цреигхтон, ТЕ (1999). Енциклопедија молекуларне биологије. Јохн Вилеи анд Сонс, Инц.
2. Гузман, МЕХ (2005). Конгениталне малформације. Универзитетска издавачка кућа.
3. Јенкинс, ЈБ (2009). Генетика Ед., Преокренуо сам се.
4. Јименез, ЛФ, и Мерцхант, Х. (2003). Ћелијска и молекуларна биологија. Пеарсоново образовање.
5. Лацадена, ЈР (1996). Цитогенетика. Уређивачки саучесништво.
6. Пиерце, БА (2009). Генетика: концептуални приступ. Панамерицан Медицал Ед.