การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในจำนวนและโครงสร้างของโครโมโซม

รอการเกิดของเด็ก - เวลาที่ดีที่สุดสำหรับผู้ปกครอง แต่ยังที่เลวร้ายที่สุด หลายคนเป็นห่วงว่าเด็กอาจจะเกิดมาพร้อมกับความพิการใด ๆ ความพิการทางร่างกายหรือจิตใจ

วิทยาศาสตร์ไม่ได้ยืนนิ่งก็เป็นไปได้ที่จะตรวจสอบในทารกน้อยในการตั้งครรภ์การปรากฏตัวของความผิดปกติในการพัฒนา เกือบทั้งหมดของการทดสอบเหล่านี้สามารถแสดงถ้าทุกอย่างโอเคกับเด็ก

ทำไมมันจึงเป็นว่าพ่อแม่เดียวกันสามารถเกิดเด็กที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง - เด็กที่แข็งแรงและเด็กที่มีความพิการหรือไม่? มันกำหนดยีน ที่เกิดทารกที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะหรือเด็กที่มีความพิการทางร่างกายส่งผลกระทบต่อการกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของดีเอ็นเอ เราจะพูดคุยเกี่ยวกับว่า ลองดูวิธีการที่เกิดขึ้นนี้บางการกลายพันธุ์ของยีนที่มีและสาเหตุของพวกเขา

การกลายพันธุ์คืออะไร?

การกลายพันธุ์ - การเปลี่ยนแปลงในเซลล์สรีรวิทยาและทางชีวภาพในโครงสร้างดีเอ็นเอ เหตุผลที่อาจจะมีการเปิดรับแสง (ในระหว่างตั้งครรภ์ไม่สามารถถ่ายภาพ X-ray สำหรับการบาดเจ็บและการเกิดกระดูกหัก) รังสีอัลตราไวโอเลต (แสงแดดนานในระหว่างตั้งครรภ์หรืออยู่ในห้องที่มีโคมไฟอัลตราไวโอเลตรวม) นอกจากนี้ยังมีการกลายพันธุ์เหล่านี้สามารถส่งผ่านและสืบทอดมาจากบรรพบุรุษของเรา ทั้งหมดของพวกเขาจะแบ่งออกเป็นประเภท

การกลายพันธุ์ของยีนที่มีการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างโครโมโซมหรือจำนวนของ

การกลายพันธุ์โครโมโซม - กลายพันธุ์ซึ่งในโครงสร้างและจำนวนของโครโมโซมการเปลี่ยนแปลง ภูมิภาคโครโมโซมอาจตกหรือคู่ย้ายไปโซน nonhomologous เปิดจากบรรทัดฐานสำหรับร้อยแปดสิบองศา

สาเหตุของการเกิดการกลายพันธุ์เช่น - การละเมิดภายใต้ krossengovere

การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างโครโมโซมหรือปริมาณของพวกเขาจะเป็นสาเหตุของความผิดปกติอย่างรุนแรงและโรคในทารก โรคเหล่านี้เป็นที่รักษาไม่หาย

ประเภทของการกลายพันธุ์โครโมโซม

เพียงสองประเภทของการกลายพันธุ์ของโครโมโซมที่สำคัญแตกต่างกัน: ตัวเลขและโครงสร้าง aneuploidy - คือจำนวนชนิดของโครโมโซมที่เป็นเมื่อการกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในจำนวนของโครโมโซม มันคือการเกิดขึ้นของการเพิ่มขึ้นของหลังการสูญเสียใด ๆ ของพวกเขา

การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างในกรณีที่การแบ่งโครโมโซมและต่อมาได้กลับมารวมตัวทำลายการกำหนดค่าปกติ

ประเภทของโครโมโซมที่เป็นตัวเลข

จากจำนวนของการกลายพันธุ์ในส่วนแบ่งโครโมโซม aneuploidy ชนิดคือ พิจารณาหลักหาที่แตกต่างกัน

• trisomy

Trisomy - คือการเกิดขึ้นในโครโมโซมของ โครโมโซมพิเศษ ปรากฏการณ์ที่พบมากที่สุด - คือการเกิดขึ้นของโครโมโซมที่ยี่สิบเอ็ด มันจะกลายเป็นสาเหตุของการเกิดดาวน์ซินโดรหรือที่พวกเขาเรียกว่าโรค - trisomy ของโครโมโซมที่ยี่สิบเอ็ด

Patau ซินโดรมถูกตรวจพบโดยสิบสามและสิบแปดบนโครโมโซมการวินิจฉัย กลุ่มอาการเอ็ดเวิร์ด มันคือทั้งหมดที่ trisomy autosomal trisomies อื่น ๆ จะไม่ทำงานที่พวกเขาตายในครรภ์และจะหายไปเมื่อมีการแท้งบุตร บุคคลผู้ที่มีโครโมโซมเพศเพิ่มเติม (X, Y) - การพัฒนาอย่างยั่งยืน อาการทางคลินิกของการกลายพันธุ์ดังกล่าวเป็นที่ต่ำมาก

การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในตัวเลขที่เกิดขึ้นสำหรับเหตุผลที่เฉพาะเจาะจง Trisomy ส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะเกิดขึ้นเมื่อความแตกต่าง ของโครโมโซมคล้ายคลึงกัน ใน anaphase (ไมโอซิส 1) ผลมาจากความแตกต่างนี้ก็คือว่าทั้งโครโมโซมตกอยู่เพียงหนึ่งในสองเซลล์ลูกสาวและที่สองเป็นที่ว่างเปล่า

น้อยกว่าปกติก็อาจจะไม่ใช่ความร้าวฉานของโครโมโซม ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเป็นการละเมิดความแตกต่างระหว่าง chromatids น้องสาว มันเกิดขึ้นในเซลล์ชนิดหนึ่ง 2. ในกรณีนี้คือเมื่อทั้งสองโครโมโซมเหมือนกันชำระในหนึ่งเซลล์สืบพันธุ์ทำให้ตัวอ่อน trisomic Nondisjunction เกิดขึ้นในขั้นตอนแรกของกระบวนการบดไข่ที่ได้รับการปฏิสนธิ ดังนั้นการโคลนนิ่งเซลล์กลายพันธุ์ซึ่งสามารถครอบคลุมส่วนขนาดใหญ่หรือเล็กของเนื้อเยื่อ บางครั้งก็ปรากฏตัวทางคลินิก

หลายของโครโมโซมที่ยี่สิบเอ็ดมีความเกี่ยวข้องกับอายุของหญิงตั้งครรภ์ แต่ปัจจัยนี้จนถึงวันนี้ยังไม่มีหลักฐานที่ชัดเจน เหตุผลที่ไม่แตกต่างโครโมโซมยังไม่ทราบ

• monosomy

monosomy เรียกว่าขาดใด ๆ ของ autosomes ที่ หากเกิดเหตุการณ์นี้แล้วในกรณีส่วนใหญ่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแบกผลไม้ที่เกิดก่อนวัยอันควรเกิดขึ้นในระยะแรก ยกเว้น - monosomy เนื่องจากโครโมโซมที่ยี่สิบเอ็ด เหตุผลที่มีการ monosomy อาจจะกลายเป็นไม่ใช่ความร้าวฉานของโครโมโซมและการสูญเสียของโครโมโซมในช่วง anaphase วิธีของเธอในกรง

โดย monosomy เซ็กซ์โครโมโซมผลในครรภ์ซึ่งใน karyotype XO ลักษณะทางคลินิกของโครโมโซม - การดาวน์ซินโดรเทอร์เนอ แปดสิบเปอร์เซ็นต์ของผู้ป่วยออกจาก monosomy ร้อยลักษณะของโครโมโซม X คือเนื่องจากการละเมิดพ่อทารกไมโอซิส นี่คือสาเหตุที่ nondisjunction X และโครโมโซม Y โดยทั่วไปผลของโครโมโซม XO ที่ถูกฆ่าตายในครรภ์

ตามที่โครโมโซมเพศ trisomy แบ่งออกเป็นสามประเภท: 47 XXY, XXX 47, 47 XYY ซินโดรม Klinefelter ของ เป็น Trisomy 47 XXY ด้วยเช่นโอกาสที่จะแบก karyotype เด็กแบ่งครึ่งต่อครึ่ง สาเหตุของโรคนี้สามารถเป็น nondisjunction โครโมโซม X หรือ X และ Y nondisjunction สร้างอสุจิ karyotypes ที่สองและสามเท่านั้นที่สามารถเกิดขึ้นในหนึ่งในพันของหญิงตั้งครรภ์ที่พวกเขาจริงไม่ได้เกิดขึ้นในกรณีส่วนใหญ่ผู้เชี่ยวชาญพบมากโดยอุบัติเหตุ

• polyploidy

การกลายพันธุ์ของยีนนี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในชุดเดี่ยวของโครโมโซม ชุดเหล่านี้สามารถเท่าตัวและสี่เท่า Triploids ได้วินิจฉัยโดยทั่วไปส่วนใหญ่เมื่อมีการแท้งบุตร มีหลายกรณีที่คุณแม่ที่มีการจัดการที่จะทำให้เด็กทารกดังกล่าว แต่พวกเขาทั้งหมดเสียชีวิตก่อนที่จะถึงอายุและเดือน กลไกของการกลายพันธุ์ของยีนในกรณี triplodii ทำให้เกิดการกระจายตัวและสมบูรณ์ของ nondisjunction ชุดโครโมโซมทั้งเซลล์สืบพันธุ์หญิงหรือชาย นอกจากนี้กลไกอาจให้บริการการปฏิสนธิคู่ของไข่ ในกรณีนี้มีการเสื่อมสภาพของรก การเกิดใหม่นี้เรียกว่าการตั้งครรภ์กราม โดยปกติแล้วการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้นำไปสู่การพัฒนาของความผิดปกติทางจิตและทางสรีรวิทยาของทารกทำแท้ง

ซึ่งการกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างโครโมโซม

การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างเป็นผลมาจากการแบ่งโครโมโซม (แตกหัก) โครโมโซม อันเป็นผลมาจากโครโมโซมเหล่านี้มีการเชื่อมต่อที่จะหมดปรากฏตัวของเขาก่อนหน้า การปรับเปลี่ยนเหล่านี้อาจจะไม่สมดุลและมีความสมดุล สมดุลไม่มีส่วนเกินหรือปัญหาการขาดแคลนวัสดุ แต่จะไม่แสดง พวกเขาสามารถเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่ในสถานที่การทำลายของโครโมโซมเป็นยีนที่มีความสำคัญตามหน้าที่ ในชุดที่สมดุลของเซลล์สืบพันธุ์อาจปรากฏไม่สมดุล ผลที่ตามมาของการปฏิสนธิเซลล์สืบพันธุ์นี้อาจทำให้เกิดลักษณะของทารกในครรภ์ที่มีชุดโครโมโซมที่ไม่สมดุล ด้วยชุดนี้ทารกในครรภ์จะเพิ่มจำนวนของผิดปกติปรากฏโรครุนแรง

ประเภทของการปรับเปลี่ยนโครงสร้าง

การกลายพันธุ์ของยีนเกิดขึ้นในระดับของการสร้างเซลล์สืบพันธุ์ เพื่อป้องกันไม่ให้กระบวนการนี้ไม่สามารถหรือไม่สามารถรู้อย่างแน่นอน ว่าการกลายพันธุ์ดังกล่าว อาจเกิดขึ้น การปรับเปลี่ยนโครงสร้างการมีหลายประเภท

• ลบ

การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดจากการสูญเสียของการเป็นส่วนหนึ่งของโครโมโซม เมื่อช่องว่างนี้จะกลายเป็นโครโมโซมสั้นและเป็นส่วนหนึ่งของมันจะถูกตัดหายไปในการแบ่งเซลล์เพิ่มเติม การลบ Interstitial - เป็นกรณีนี้เมื่อหนึ่งโครโมโซมเสียในหลายสถานที่ โครโมโซมเหล่านี้มักจะผลิตตัวอ่อนในครรภ์สูญสิ้น แต่มีกรณีที่เด็กจะมีชีวิตรอด แต่พวกเขามีเพราะชุดของโครโมโซมนี้เป็นดาวน์ซินโดร Wolf-Hirschhorn "เสียงร้องของแมว."

• การทำสำเนา

การกลายพันธุ์ของยีนเหล่านี้เกิดขึ้นในระดับขององค์กรของดีเอ็นเอคู่ โดยทั่วไปการทำสำเนาไม่สามารถเป็นสาเหตุของความผิดปกติดังกล่าวที่ก่อให้เกิดการลบ

• โยกย้าย

การโยกย้ายเกิดขึ้นเนื่องจากการถ่ายโอนของสารพันธุกรรมจากโครโมโซมไปยังอีก หากมีการแตกในหลายโครโมโซมและพวกเขาแลกเปลี่ยนส่วนมันจะกลายเป็นสาเหตุของ retsiproktnoy ที่หนึ่ง โครโมโซมของการโยกย้ายนี้มีเพียงสี่สิบหกโครโมโซม โยกย้ายเดียวกันมากเปิดเผยโดยการวิเคราะห์รายละเอียดและการศึกษาของโครโมโซมเพียง

การเปลี่ยนแปลงในลำดับเบส

การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในลำดับเบื่อหน่ายเมื่อแสดงออกในการปรับเปลี่ยนโครงสร้างของบางส่วนของดีเอ็นเอ โดยผลกระทบที่เกิดการกลายพันธุ์ดังกล่าวจะแบ่งออกเป็นสองประเภท - โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงกรอบและการเปลี่ยนแปลง รู้ว่าสิ่งที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของดีเอ็นเอก็เป็นสิ่งจำเป็นที่จะต้องพิจารณาแยกแต่ละประเภท

กรอบการเปลี่ยนแปลงกลายพันธุ์โดยไม่ต้อง

การกลายพันธุ์ของยีนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงและการเปลี่ยนฐานคู่ในโครงสร้างดีเอ็นเอ ถ้าแทนดังกล่าวจะไม่สูญเสียความยาวดีเอ็นเอ แต่จะหายไปและแทนที่ของกรดอะมิโน มีความเป็นไปได้ว่าโครงสร้างของโปรตีนจะยังคงอยู่คือมันจะทำหน้าที่เป็นความเสื่อมของรหัสพันธุกรรม พิจารณารายละเอียดของทั้งสองตัวเลือกนี้: การเปลี่ยนและไม่มีแทนกรดอะมิโน

การกลายพันธุ์โดยการเปลี่ยนกรดอะมิโน

การเปลี่ยนสารตกค้างกรดอะมิโนในโปรตีนที่เรียกว่าการกลายพันธุ์ missense ในโมเลกุลฮีโมโกลมีสี่โซ่มนุษย์ - สอง "และ" (มันตั้งอยู่ในโครโมโซมที่สิบหก) และ "B" (การเข้ารหัสในโครโมโซมที่สิบเอ็ด) หาก "B" - ช่วงปกติและมีร้อยสี่สิบหกกรดอะมิโนในโครงสร้างของตนและที่หกคือกลูตามิกที่ฮีโมโกลเป็นปกติ ในกรณีนี้กรดกลูตามิจะถูกเข้ารหัสแฝด GAA ถ้าเนื่องจากการกลายพันธุ์ GAA GTA แทนที่แทนกรดกลูตามิในฮีโมโกลวาลีนโมเลกุลที่เกิดขึ้น ดังนั้นแทนของฮีโมโกลปกติ HbA ปรากฏ HBS ฮีโมโกลอีก ดังนั้นแทนที่ของกรดอะมิโนหนึ่งและเบื่อหน่ายเดียวจะทำให้เกิดความรุนแรงของโรคร้ายแรง - โรคโลหิตจางเซลล์เคียว

โรคที่เป็นที่ประจักษ์จากข้อเท็จจริงที่ว่าเซลล์เม็ดเลือดแดงมีรูปร่างเหมือนเคียว เช่นนี้พวกเขาไม่สามารถที่จะถูกส่งออกซิเจน ถ้าในระดับเซลล์เป็น homozygous สูตร HBS / HBS จะนำไปสู่การเสียชีวิตของเด็กในวัยเด็ก ถ้าสูตร HbA / HBS ที่เซลล์เม็ดเลือดแดงมีรูปแบบที่อ่อนแอของการเปลี่ยนแปลง นี้มีการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเป็นที่มีคุณภาพมีประโยชน์ - ความต้านทานต่อโรคมาลาเรีย ในประเทศเหล่านั้นที่มีความเสี่ยงของการทำสัญญามาลาเรียเป็นเช่นเดียวกับในเย็นของไซบีเรียการเปลี่ยนแปลงนี้มีคุณภาพที่มีประโยชน์

การกลายพันธุ์ของกรดอะมิโนโดยไม่ต้องเปลี่ยน

แทนโดยไม่ต้องเบื่อหน่ายการแลกเปลี่ยนของกรดอะมิโนที่เรียกว่า seymsens การกลายพันธุ์ หากพื้นที่ดีเอ็นเอเข้ารหัส "B" - วงจรจะถูกแทนที่ใน GAA GAG แล้วเนื่องจากความจริงที่ว่า รหัสพันธุกรรม จะเป็นในส่วนที่เกินทดแทนกรดกลูตามิไม่สามารถเกิดขึ้นได้ โครงสร้างห่วงโซ่จะไม่เปลี่ยนแปลงเม็ดเลือดแดงจะไม่ปรับเปลี่ยน

การกลายพันธุ์ frameshift

การกลายพันธุ์ของยีนเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในความยาวของดีเอ็นเอ ความยาวอาจมีขนาดเล็กหรือใหญ่ขึ้นอยู่กับความสูญเสียหรือการเพิ่มขึ้นของคู่เบื่อหน่าย ดังนั้นโครงสร้างทั้งหมดสมบูรณ์ของโปรตีนที่มีการเปลี่ยนแปลง

ปราบปราม Intragenic อาจเกิดขึ้น ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อมีสถานที่ที่สองกลายพันธุ์ที่ชดเชยซึ่งกันและกัน นี่คือเวลาของการเข้าร่วมเป็นคู่เบสหลังจากที่หนึ่งได้รับการสูญหายและในทางกลับกัน

การกลายพันธุ์ที่ไร้สาระ

นี่คือกลุ่มพิเศษของการกลายพันธุ์ มันเป็นเรื่องยากในกรณีของเธอมีลักษณะของ codons หยุด นี้สามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในการสูญเสียของฐานคู่และในภาคยานุวัติของพวกเขา เมื่อมี codons หยุดการสังเคราะห์ polypeptides หยุดสมบูรณ์ ดังนั้นสามารถฟอร์มอัลลีล null มันจะไม่ตรงกับของโปรตีนใด ๆ

มีสิ่งดังกล่าวเป็นปราบปราม intergenic เป็น นี่คือปรากฏการณ์ที่เกิดการกลายพันธุ์ของยีนระงับการกลายพันธุ์ในอื่น ๆ

ว่าการเปลี่ยนแปลงมีการตรวจพบในระหว่างตั้งครรภ์

การกลายพันธุ์ของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงในจำนวนของโครโมโซมในกรณีส่วนใหญ่สามารถกำหนด เพื่อหาว่าเกิดข้อบกพร่องในการพัฒนาและพยาธิวิทยาในสัปดาห์แรกของการตั้งครรภ์ (10-13 สัปดาห์) การตรวจคัดกรองที่กำหนด นี่คือชุดของการสำรวจที่เรียบง่าย: รั้วตัวอย่างเลือดจากหลอดเลือดดำลายนิ้วมือและอัลตราซาวนด์ อัลตราซาวนด์ของทารกในครรภ์ได้รับการปฏิบัติที่สอดคล้องกับค่าพารามิเตอร์ของแขนขาทั้งหมดจมูกและหัว พารามิเตอร์เหล่านี้อยู่ในการไม่ปฏิบัติตามที่แข็งแกร่งบ่งชี้ว่าทารกมีข้อบกพร่องในการพัฒนา เพื่อยืนยันหรือปฏิเสธการวินิจฉัยขึ้นอยู่กับผลของการทดสอบเลือด

นอกจากนี้ภายใต้การดูแลอย่างใกล้ชิดของแพทย์เป็นมารดาในอนาคตทารกที่อาจมีการกลายพันธุ์ในระดับพันธุกรรมที่เป็นกรรมพันธุ์ นั่นคือผู้หญิงเหล่านั้นญาติซึ่งเป็นกรณีของเด็กที่มีความพิการทางจิตหรือทางกายภาพระบุดาวน์ Patau และโรคทางพันธุกรรมอื่น ๆ