82.Классификация хромосомных мутаций, механизмы образования хромосомных мутаций, примеры с краткой записью кариотипа

Хромосомные мутации - тип мутаций, которые изменяют структуру хромосом. Структурные мутации затрагивают не целые хромосомы, а их фрагменты, и чаще они возникают в области гетерохроматина. К структурным перестройкам относятся делеции, инсерции, дупликации, инверсии – соответственно отсутствие, вставка, удвоение или переворот одной из хромосом, а также транслокации – перенос фрагмента одной хромосомы на другую. Среди структурных мутаций очень важно различать сбалансированные и несбалансированные хромосомные перестройки. При сбалансированных перестройках не происходит утраты генетического материала, и носители подобных мутаций, как правило, клинически здоровы. Однако в их потомстве велика вероятность рождения ребенка с несбалансированной хромосомной перестройкой, а значит, с хромосомной болезнью. Поэтому для профилактики хромосомных болезней очень важно выявлять среди практически здоровых людей носителей сбалансированных хромосомных перестроек. Типичным примером сбалансированных хромосомных перестроек являются реципрокные и робертсоновские транслокации. В первом случае взаимный обмен между участками двух хромосом происходит настолько точно, что весь генетический материал сохраняется, однако меняется расположение генов в хромосомах. В робертсоновских транслокациях участвуют только такие хромосомы, у которых центромеры локализованы на концах, так называемые акроцентрики, и именно в этих местах происходит слияние двух хромосом. В результате этого слияния в кариотипе носителя робертсоновской транслокации присутствует не 46, а 45 хромосом. Несмотря на это они здоровы. Однако у носителей как реципрокных, так и робертсоновских транслокаций повышена частота бесплодия, выкидышей и мертворождений, а также повышена вероятность рождения детей с хромосомными болезнями. Большинство хромосомных аберраций происходят случайно, без видимых причин.

1.Делеция — утрата части хромосомы. Протяженность утраченного участка может быть разная, начиная от одного нуклеотида и заканчивая субхромосомными структурами, например целым плечом хромосомы. При такой хромосомной аберрации может утрачиваться как концевой участок, так и внутренний. Одной из крупных делеций у человека является потеря короткого плеча 5-й хромосомы, которая приводит к развитию синдрома кошачьего крика. Микроделеции являются причиной таких патологий, как синдром Вильямса, Прадера — Вилли и др.

2.Дупликация — дублирование участка хромосомы, появление его дополнительной копии. При этом копия может локализоваться рядом с дуплицированным районом, в другом месте этой же хромосомы или вообще на другой хромосоме. Может даже формировать свою микрохромосому с центромерой и теломерой. Такая мутация называется свободной дупликацией. Обычно дополнительные копии генов не сказываются на здоровье и даже не имеют эволюционного значения, формируя генные кластеры и семейства.

3.Инверсия — переворот участка хромосомы на 180^о. Может осуществляться вокруг центромеры, тогда говорят о перицентрических инверсиях, а может располагаться по одну сторону центромеры, тогда ее называют перицентрической. Фенотипически, т. е. внешне, такие мутации практически не проявляются. Большинство их носителей не имеет проблем со здоровьем. Однако при определенных мутациях могут быть проблемы с фертильностью.

4.Транслокации — перенос одного участка хромосомы на другую негомологичную хромосому. Как и другие хромосомные аберрации, транслокации имеют большое значение при бесплодии, врожденных наследственных патологиях и онкологических заболеваниях. Так, например, робертсоновская транслокация der (13;14) является одной из наиболее часто встречающихся врожденных аномалий человека. При этом фенотипически ее носители являются здоровыми, но могут иметь проблемы с репродуктивной функцией.

синдром Вольфа-Хиршхорна

-Болезнь характеризуется задержкой физиологического, умственного и психомоторного развития. Также могут проявляться в большинстве случаев тяжелейшие пороки сердца, почек. У новорождённых небольшой вес при нормальной продолжительности беременности (до 2 кг). Среди внешних признаков могут отмечаться: Умеренно выраженная микроцефалия, гипертелоризм, клювовидный нос, выступающее надпереносье, аномальной формы ушные раковины, нередко с преаурикулярными складками, гипоспадия, гипотония мышц, значительное снижение реакции на внешнее раздражение, эпилепсия встречается у 90% пациентов и зачастую проходит сама ближе к 10-ти годам и ранее. Практически у всех наблюдается митохондриальная дисфункция при которой противопоказаны вальпроено содержащие препараты для лечения эпилепсии. У больных очень слабый иммунитет, даже бронхит может привести к летальному исходу. Часты расщелины верхней губы и нёба, деформации стоп и кистей, аномалии глазных яблок, эпикант и маленький рот с опущенными углами. Ушные раковины обычно оттопырены и крупны (главным образом за счёт увеличения ладьевидной и треугольной ямок), противокозелок гипоплазирован, мочка не выражена. Впереди ушной раковины часто имеются вертикальные складки кожи. Стопы в ряде случаев резко деформированы. Описаны косолапость, плосковальгусная стопа, приведённая стопа и другие деформации. Часто наблюдаются гемангиомы кожи, обычно плоские, небольших размеров, локализованные в области лица.

Синдром кошачьего крика

При этом синдроме наблюдается:

• общее отставание в развитии,

• низкая масса при рождении и мышечная гипотония,

• лунообразное лицо с широко расставленными глазами,

• характерный плач ребёнка, напоминающий кошачье мяуканье, причиной которого является изменение гортани (сужение, мягкость хрящей, уменьшение надгортанника, необычная складчатость слизистой оболочки) или недоразвитие гортани. Признак исчезает к концу первого года жизни.

Кроме того, встречаются врождённые пороки сердца, костно-мышечной системы и внутренних органов, микроцефалия, птоз, низкое расположение и деформация ушных раковин, кожные складки впереди уха, гипертелоризм (увеличенное расстояние между какими-либо парными органами или анатомическими образованиями — например, между внутренними краями глазниц, грудными сосками), эпикантус (вертикальная кожная складка около внутреннего угла глаза, обычно двусторонняя; наиболее чётко выражена при синдроме Дауна), антимонголоидный разрез глаз.

Клиническая картина синдрома и продолжительность жизни людей с этим синдромом довольно сильно варьируются по сочетанию врождённых пороков развития органов.

1.Аберрации аутосом:

-делеция короткого плеча 4 хромосомы (синдром Вольфа-Хиршхорна) 46,ХХ(XY),4р

-делеция короткого плеча 5 хромосомы (синдром «крика кошки») 46,ХХ(XY),5р

-транслокация 21 аутосомы на 15 (син-м Дауна, транслокационная форма) 46,XX(XY),t(15/21)+

2. Аберрации и мозаицизм половых хромосом

-Дупликация части длинного плеча Х хромосомы

46,X,dup(X) (q12->q26)

-Транслокация X/X 46,X; t(X/X) (q ter->p11::q22->qter)

-Дицентрическая Y хромосома и мозаицизм

45,Х/46,ХУ, dicY

Структурные изменения половых хромосом

обусловливают синдром дисгенезии гонад