ИЗОХРОМОСОМ: ДЕФИНИЦИЈА, ПОРЕКЛО, ПРИДРУЖЕНЕ ПАТОЛОГИЈЕ - БИОЛОГИЈА - 2025

Исоцхромосоме је абнормална метацентриц хромозом који је узрокован губитком једног од кракова родитељског хромозома и последичног дуплирање руке да се сачува.

Предложена су два механизма која објашњавају стварање ове врсте генетских абнормалности. Прихваћена од ова два предлаже да изохромосоми настају током процеса дељења ћелија, као продукт попречне поделе центромера, а не лонгитудиналне.

Формирање изохромосома. Аутор Мигуелфериг, из Викимедиа Цоммонс.

Пошто се резултат састоји од измене генетских информација садржаних у родитељском хромозому, могу настати бројни генетски поремећаји. Турнеров синдром, који се јавља услед дуплирања дуге руке Кс хромозома и губитка кратке руке, био је највише проучаван од ових поремећаја.

Поред тога, многе врсте рака су такође повезане са овим врстама абнормалности. Стога је проучавање изохромосома постало атрактивно и важно поље истраживања.

Изохромосом: структурна хромозомска абнормалност

Изохромосом је структурна хромозомска абнормалност која резултира аберрантним метацентричним хромозомом. То је узроковано губитком једног од кракова хроматиде и накнадним дуплирањем неиздужене руке.

Другим речима, на овом хромозому су обе руке хроматиде морфолошки и генетски идентичне. Ово дуплирање резултира дјеломичном монозомом или дјеломичном трисомијом.

Моносомија је термин који се користи за означавање чињенице да се генетска информација садржана у локусу налази у једној копији. Ситуација која је ненормална у диплоидним ћелијама, где су увек присутне две копије. Сада се каже да је делимично када се изгубљене информације нађу на другом хромозому пара.

С друге стране, трисомија изазвана овом врстом структурних поремећаја је делимична, јер су генетске информације садржане у једној руци присутне у три копије.

Међутим, две ове копије су исте, продукт умножавања једног од кракова у једном од хромозома пара.

Порекло

Механизми стварања изохромосома и даље остају да се у потпуности разјасне. Међутим, подржана су два досадашња објашњења.

Прва од њих, најприхваћенија, наводи да се током дељења ћелија центромера формира трансверзалном, а не уздужном поделом, као што се обично дешава у нормалним условима. То доводи до губитка једног од крајева родитељског хромозома и накнадног дуплирања руке која остаје нетакнута.

Други од механизама укључује одвајање једног крака и његово последично спајање кћерних кроматида непосредно изнад центромера, што ствара хромозом са два центромера (дентрични хромозом). Заузврат, један од ова два центромера доживљава потпуни губитак функционалности, што омогућава да се кромосомска сегрегација током ћелијске деобе нормално одвија.

Придружене патологије

Формирање изохромосома доводи до неравнотеже у количини генетских информација које поседују родитељски хромозоми. Ове неравнотеже често доводе до појаве генетских поремећаја, који се преводе у специфичне патологије.

Међу многим синдромима који су повезани са овом врстом структурне абнормалности, налазимо Турнеров синдром. Ово стање је најбоље познато, у ствари је повезано са првим извештајем о изохромосому код људи. Последњи долази из формирања Кс изохромосома, у коме је кратка рука оригиналног хромозома изгубљена, а дугачка рука дуплирана.

Бројна су истраживања показала да присуство изохромосома представља окидач за развој бројних врста карцинома, међу којима се истичу хронична мијелоидна леукемија повезана са изохромосомом и (17к). Ови налази чине изохромосоме изузетно релевантним фокусом за истраживаче.

Шта је хромозом?

У свим живим ћелијама ДНК се пакује у високо организовану структуру звану хромозом.

Ово паковање у еукариотским ћелијама догађа се захваљујући интеракцији ДНК са протеинима званим хистони, који у групи од осам јединица (октамер) формирају нуклеосом.

Нуклеосом (основна јединица организације хроматина) састоји се од хистонског октамера састављеног од хистонских димера Х2А, Х2Б, Х3 и Х4. Структура октамера подсећа на калем нит кроз који се намотава велики молекул ДНК.

Омотавање молекула ДНК, кроз огроман број нуклеозома повезаних спацер-регионима повезаним са другом врстом хистона (Х1) названим везницима, коначно ствара хромозоме. Ово последње се може видети под микроскопом као и добро дефинисана тела током процеса ћелијске деобе (митозе и мејозе).

Свака диплоидна врста има добро дефинисан број парова хромозома. Сваки пар је карактеристичних величина и облика за лако препознавање.

Структура хромозома

Хромосоми имају прилично једноставну структуру, формирану од два паралелна крака (хроматиде) који су спојени кроз центромере, густо упаковану структуру ДНК.

Центромере одсече сваки хроматид у два крака, један кратке дужине који се назива "П крак" и један веће дужине који се зове "К крак". У сваком краку сваке хроматиде гени су распоређени на идентичне локације.

Формирање изохромосома. Аутор Мигуелфериг, из Викимедиа Цоммонс

Положај центромера дуж сваке хроматиде ствара различите структурне типове хромозома:

- Акроцентрични: они у којима центромере заузима положај врло близу једног од крајева, пореклом од веома дуге руке у односу на други.

- Метацентрично: у овој врсти хромозома центромере заузимају средњу локацију, стварајући руке једнаке дужине.

- Субметацентрично: ово су, центромере је само мало померено од средишта, чиме се дају руке које се врло мало разликују.

Хромосомске неправилности

Сваки од хромозома који чине кариотип појединца садржи милионе гена, који кодирају бескрајни број протеина који испуњавају различите функције, као и регулаторне секвенце.

Сваки догађај који уводи варијације у структуру, број или величину хромозома може довести до промена у количини, квалитету и локацији генетских информација садржаних у њима. Ове промјене могу довести до катастрофалних стања, како у развоју тако и у функционирању појединаца.

Ове абнормалности се углавном генеришу током гаметогенезе или у раним фазама ембрионалног развоја и, иако су изузетно разнолике, поједностављене су у две категорије: структурне хромосомске неправилности и нумеричке хромозомске неправилности.

Први укључују варијације у стандардном броју хромозома, односно алудирају на губитак или добитак хромозома, док се други односе на губитак, умножавање или инверзију дела хромозома.

Референце

1. Албертс Б, Јохнсон АД, Левис Ј, Морган Д, Рафф М, Робертс К, Валтер П. (2014) Молекуларна биологија ћелије (6. издање). ВВ Нортон & Цомпани, Нев Иорк, НИ, САД.
2. Аннунзиато А. Паковање ДНК: Нуклеозоми и хроматин. Образовање природе. 2008; 1:26.
3. Цасперссон Т, Линдстен Ј, Зецх Л. Природа структурних аберација Кс хромозома у Турнерову синдрому откривене анализом флуоресценције кванцинарне сенфа. Хередитас. 1970; 66: 287-292.
4. де ла Цхапелле А. Како настаје људски изохромосом? Рак Генет Цитогенета. 1982; 5: 173-179.
5. Фраццаро ​​М, Иккос Д, Линдстен Ј, Луфт Р, Каијсер К. Нова врста хромозомске абнормалности у дисгенези гонаде. Ланцет. 1960; 2: 1144.
6. Прва међународна радионица о хромосомима у леукемији. Хромосоми у Пхи-позитивној хроничној гранулоцитној леукемији. Бр Ј Хаематол. 1978; 39: 305-309.
7. Мителман Ф, Леван Г. Кластерирање аберација у специфичне хромозоме у људским неоплазмама. Хередитас. 1978; 89: 207-232.
8. Симпсон ЈЛ. Поремећаји сексуалне диференцијације. 1970. Ацадемиц Пресс, Њујорк, Сан Франциско, Лондон.
9. Винуеса М, Славутски И, Ларрипа И. Присуство изохромосома код хематолошких болести. Рак Генет Цитогенета. 1987; 25: 47-54.