Cijela količina genetskog materijala položena je u samo 46 parova hromozoma. A hromozomi, kao što znamo iz biologije, nalaze se u jezgru ćelije. Zdrava osoba ima kariotip od 23 para diploidnih hromozoma. To jest, 46 XX je ženski hromozomski set, a 46 XY je muški hromozomski set. Kada pukne hromozom, glavni "nosilac" genetskog koda, javljaju se razne vrste kršenja.
Mutacije nisu jedinstvene samo za ljude. Male promjene u genetskom materijalu doprinose raznolikosti manifestacija prirode. Uz takozvanu uravnoteženu translokaciju, promjena hromozoma se dešava bez gubitka informacija i bez nepotrebnog umnožavanja. Najčešće se to dešava tokom mejoze (podjela hromozoma), osim toga, ponekad se dijelovi hromozoma dupliciraju (dolazi do duplikacije), a onda su posljedice nepredvidive. Ali mi ćemo razmotriti samo Robertsonove translokacije, njihove karakteristike i posljedice.
Robertsonove translokacije - šta je to? Genski problemi čovječanstva
Zbog prazninehromozoma blizu centromere, dolazi do strukturnih promjena u ljudskom genetskom kodu. Razmak može biti pojedinačni, a ponekad i ponovljen. Jedan krak hromozoma nakon prekida (obično kratak krak) je izgubljen. Ali postoje slučajevi kada se prekid dogodi istovremeno u 2 hromozoma, čiji su kratki kraci zamijenjeni. Dešava se da samo pojedini dijelovi ramena podliježu translokaciji. Ali tako kratki kraci u hromozomima akrocentričnog tipa (u kojima centromera deli hromozom 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 hromozome.
Ali kada se razdvojeni kratki kraci spoje sa kratkim kracima drugog gena, a preostale duge krakove takođe budu 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 može utjecati na izgled i zdravlje nosioca. 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 nauke, danas je moguće unaprijed znati da li ima anomalija ukariotip nerođenog djeteta. Sada je moguće voditi statistiku: koliko često se pojavljuju anomalije gena? Prema trenutnim podacima, Robertsonove translokacije javljaju se kod jednog od hiljadu novorođenčadi. Najčešće se dijagnosticira translokacija hromozoma 21.
Male hromozomske translokacije apsolutno ne ugrožavaju samog nosioca. Ali kada su pogođeni važni elementi koda, dijete može biti mrtvorođeno ili umrijeti nakon nekoliko mjeseci, kao što se, na primjer, dešava kod Patauovog sindroma. Ali Patauov sindrom je vrlo rijedak. Otprilike 1 od 15.000 porođaja.
Faktori koji doprinose pojavi translokacije u hromozomima
U prirodi postoje spontane mutacije, odnosno nisu ničim izazvane. Ali okolina pravi vlastita prilagođavanja razvoju genoma. Nekoliko faktora doprinosi povećanju mutacijskih promjena. Ovi faktori se nazivaju mutageni. Poznati su sljedeći faktori:
- efekat azotnih baza;
- strani DNK biopolimeri;
- majka pije tokom trudnoće;
- uticaj virusa tokom trudnoće.
Najčešće do translokacije dolazi zbog štetnog dejstva zračenja na organizam. Utiče na ultraljubičasto zračenje, protonsko i rendgensko zračenje, kao i na gama zrake.
Koji hromozomi prolaze kroz promjene?
Hromozomi 13, 14, 15 i 21 prolaze kroz translokaciju. Najpopularnija i opasna translokacija je Robertsonova translokacija između 14. i 21. godinehromozomi.
Ako mejoza proizvodi dodatni hromozom (trizomiju) u fetusu sa ovom translokacijom, beba će se roditi sa Downovim sindromom. Isti presedan je moguć ako se Robertsonova translokacija dogodi između hromozoma 15 i 21.
Translokacija hromozoma grupe D
Robertsonova translokacija hromozoma grupe D utiče samo na akrocentrične hromozome. Kromosomi 13 i 14 su uključeni 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 poremećaja plodnosti takvog muškog nosioca (hromozomski set 45 XY). Zbog činjenice da zbog gubitka oba kratka kraka, umjesto 2 para hromozoma, često ostaje samo jedan, koji ima 2 duga, gamete takvog čovjeka ne mogu dati održivo potomstvo.
Ista Robertsonova translokacija 13, 14 kod žene takođe smanjuje njenu sposobnost da ima bebu. Menstruacija je prisutna kod takvih žena, a bilo je slučajeva da su rađale zdravu djecu. Ali statistika ipak pokazuje da su to rijetki slučajevi. Većina njihove djece nije održiva.
Posljedice translokacija
Već smo saznali da su neke strukturne promjene sasvim normalne i da ne predstavljaju prijetnju. Pojedinačna Robertsonova translokacija određuje se samo analizom. Ali ponovljena translokacija usljedeća generacija hromozoma je već opasna.
Robertsonova translokacija 15 i 21 u kombinaciji s drugim strukturnim promjenama može biti čak i žalosna. Detaljnije ćemo opisati sve posljedice pojedinačnih strukturnih promjena u kariotipu. Podsjetimo da je kariotip skup hromozoma svojstvenih pojedincu u jezgru.
Trizomije i translokacije
Pored translokacija, genetičari razlikuju i takvu anomaliju kao što je trizomija u hromozomu. Trisomija znači da kariotip fetusa ima triploidni set jednog od hromozoma, umjesto propisane 2 kopije, ponekad se javlja mozaična trisomija. To jest, triploidni skup se ne posmatra u svim ćelijama tela.
Trizomija u kombinaciji sa 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 hromozoma stabilnije. Takve anomalije ne dovode do smrti, nisu polusmrtonosne, već jednostavno dovode do odstupanja u razvoju. Dakle, trisomija 21 u kombinaciji sa 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 osoba je povoljna. Uprkos srčanim manama i nekim fiziološkim promjenama na kosturu, njihovatijelo normalno funkcionira.
Karakteristični znaci sindroma:
- ravno lice;
- povećan jezik;
- mnogo kože na vratu, ulazi u nabore;
- klinodaktilija (zakrivljenost prstiju);
- epicanthus;
- srčana bolest je moguća u 40% slučajeva.
Ljudi sa ovim sindromom počinju da hodaju sporije, da izgovaraju reči. A takođe im je teže naučiti od druge djece istog uzrasta.
Ipak, sposobni su za plodonosan rad u društvu, a uz određenu podršku i pravilan rad sa takvom djecom, dobro će se družiti u budućnosti.
Patau sindrom
Sindrom je rjeđi od Downovog sindroma, ali takvo dijete ima dosta mana raznih vrsta. Gotovo 80% djece sa ovom dijagnozom umire u roku od 1 godine života.
Klaus Patau je 1960. proučavao ovu anomaliju i otkrio uzroke genetskog neuspjeha, iako je prije njega 1657. opisao T. Bartolinijev sindrom. Rizik od ovakvih poremećaja raste kod žena koje rode dijete nakon 31. godine.
Kod takve djece, brojni fizički nedostaci su kombinovani sa teškim psihomotornim razvojnim poremećajima. Karakteristika sindroma:
- mikrocefalija;
- nenormalne ruke, često sa dodatnim prstima;
- nisko postavljene nepravilne uši;
- zečja usna;
- kratki vrat;
- uske oči;
- očigledno "utonuli" most nosa;
- defekti bubrega i srca;
- rascjep usne ili nepca;
- trudnoća ima samo jednu pupčanu arteriju.
Mali broj preživjelih beba dobija medicinsku pomoć. I mogu dugo da žive. Ali kongenitalne anomalije i dalje utiču na prirodu života i njegovu kratkoću.
Edwardsov sindrom
Trizomija hromozoma 18 zbog translokacije dovodi do Edwardsovog sindroma. Ovaj sindrom je manje poznat. Sa ovom dijagnozom dijete jedva doživi šest mjeseci. Zakon prirodne selekcije neće dozvoliti da se razvije stvorenje sa mnogo odstupanja.
Uopšteno govoreći, broj različitih defekata kod Edwardsovog sindroma je oko 150. Postoje malformacije krvnih sudova, srca i unutrašnjih 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 tokom fetalnog razvoja?
Za analizu fetalnog kariotipa potrebno je pribaviti materijal - fetalne ćelije.
Postoji nekoliko testova. Da vidimo kako će se sve to dogoditi.
1. Biopsija horionskih resica. Analiza se radi u sedmici 10. Ove resice su direktni dio posteljice. Ova čestica biološkog materijala će reći sve o budućem fetusu.
2. Amniocenteza. Uz pomoć igle uzima se nekoliko fetalnih ćelija i amnionska tečnost. Uzimaju se najčešće u 16. nedelji trudnoće, a nakon nekoliko nedelja par može da dobije detaljan opisinformacije o dobrobiti djece.
Na takvu analizu šalju se majke koje imaju povećan rizik od rađanja djeteta sa abnormalnostima. Obično oni parovi koji imaju:
1) imao neobjašnjive pobačaje;
2) par dugo nije mogao da zatrudni;
3) postojale su blisko povezane veze u rodu.
Takvi mladi ljudi mogu imati Robertsonove translokacije nekog hromozoma. I zato moraju unaprijed napraviti analizu svog kariotipa kako bi znali kakve su šanse da izdrže i rode zdravo dijete.
