סטיות כרומוזומליות


מאמר שני בסדרה "תורשה וגנטיקה". המאמר מביא את מגוון השינויים במספר הכרומוזומים ובמבנם שלהם כפי שניתן לראות באמצעות המקרוסקופ. מאמר זה מהווה בסיס להבנת המאמרים הבאים והמאמרים העוסרים בתסמונות גנטיות.

אריה סעדה 16.05.10

סטיות כרומוזומליות

מאת אריה סעדה עדכון: 16/05/2010

 

א. סוגים של סטיות כרומוזומליות | ב. שינויים במספר הכרומוזומים | ג. שינויים במבנה הכרומוזומים

א. סוגים של סטיות כרומוזומליות

מספר הכרומוזומים הנכון והמבנה התקין שלהם חשובים באופן מכריע לגדילה ולהתפתחות נורמלית של העובר. מפעם לפעם נולדים תינוקות עם שינוי במספר הכרומוזומים. המטען התורשתי העודף או החסר הזה יכל לגרום להפרעות בגדילה ובהתפתחות אצל התינוק. מצב בתא או ביצור חי בו קיים כרומוזום עודף או כרומוזום חסר נקרא אנאיפלואידיה (aneuploidy) לעומת המצב התקין הנקרא איפלואידיה (euploidy), ואילו מצב בתא או ביצור חי בו קיים עודף של מערך כרומוזומים אחד או יותר נקרא פוליפלואידיה כדוגמת טריפלואידיה או טטראפלואידיה.

למען האמת סטיות כרומוזומליות הן שכיחות. בין 15% ל-20% מההריונות הידועים באוכלוסייה מסתיימים בהפלה ומחציתם בגלל סטיות כרומוזומליות.

סטיות כרומוזומליות כוללות: שינויים במספר הכרומוזומים (פוליפלואידיה ואנאפלואידיה) ושינויים במבנה הכרומוזומים עליהם נפרט בפרק ג'.

ב. שינויים במספר הכרומוזומים

שינויים בכמות הכרומוזומים כרוכים בחסרונם של כרומוזומים או בנוכחות של כרומוזומים עודפים, ואף בהימצאותם של קטעי כרומוזומים מיותרים ממקור לא ידוע. להלן סוגי השינויים.

1. פוליפלואידיה - Polyploidy

תא איפלואידי מכיל מספר תקין של מערכים. למשל תא אנושי רגיל (גם שאר הדוגמאות מתייחסות לגזע האנושי) מכיל שני מערכים דהיינו  23 זוגות של כרומוזומים. תא גוף תקין המכיל שני מערכים של 23 כרומוזומים נקרא תא דיפלואידי. תא מין (זרע או ביצית) מכיל מערך אחד ולכן הוא נקרא תא הפלואידי(ביוונית haploos=יחיד, פשוט).
טריפלואידיה הוא מצב לא תקין בתא בו מצויים שלשה מערכים של כרומוזומים ובסך הכל 69 כרומוזומים במקום 46. טטראפלואידיה הוא מצב לא תקין בתא בו מצויים ארבעה מערכים של כרומוזומים במקום שניים.
שני המצבים הלא תקינים הללו מובילים להפלה מוקדמת, אף על פי כן, מספר קטן של עוברים עם טריפלואידיה שורדים עד השליש האחרון של ההריון.

2. מונוזומיה - Monosomy

מונוזומיה היא מצב תורשתי בתא בו רק כרומוזום הומלוגי אחד ובן זוגו חסר, במקרה כזה תא התא האנושי יכיל 45 כרומוזומים במקום 46. מרבית ההתעברויות עם מונוזומיה לא שורדות את שלב ההשרשה ברחם. זה מסביר מדוע מונוזומיה בדרך כלל אינה נצפית אפילו בהפלות מוקדמות. באופן כללי לכרומוזום חסר יש לו השפעות חמורות יותר על התפתחות העובר מאשר עודף של כרומוזום.

מלבד מספר מקרים נדירים של מונוזומיה 21, מונוזומיה של כרומוזום המין הנשי X היא הניצפת בהריונות. 99% אחוזים מההתעברויות עם מונוזומיה X מסתיימים בהפלה מוקדמת. השאר מסתיימים בלידה של בנות עם תסמונת טרנר (Turner syndrome). לנשים עם תסמונת טרנר יש איברי מין נשיים חיצוניים, אך אין להן שחלות ווסת ולכן הן אינן פוריות. נשים אלה הן נמוכות. רובן המכריע נורמליות מבחינה שכלית.
אישה נורמלית מיוצגת באופן הבא 46 XX ואילו אישה עם תסמונת טרנר כ- 45 X0.

3. טריזומיה - Trisomy

טריזומיההיא מצב לא תקין בתא רגיל בו נוכחים שלושה (במקום שני כרומוזומים הומולוגיים) עותקים של כרומוזום מסוים ובסך הכל מצויים בו 47 כרומוזומים במקום 46. מאידך, דיסומיההיא המצב התקין בתא רגיל בו נמצאים זוג כרומוזומים הומולוגיים. הטריזומיה שכיחה ומוערכת ב- 20% מסך ההתעברויות הידועות, והיא נעה בין 2% מההתעברויות בקרב נשים צעירות מתחת לגיל 25 ל-35% מההתעברויות אצל נשים מעל גיל 40.

תסמונת דאון היא השכיחה ביותר בקרב התסמונות שסיבתה טריזומיה. תסמונת דאון נגרמת בין היתר מנוכחות של עותק עודף של כרומוזום 21, על כן תסמונת דאון נקראת גם טריזומיה 21. להזכיר, הכרומוזומים ממוספרים על פי גודלם בקריוטיפ. הקריוטיפ של תסמונת דאון נכתב כך 47 XX+21, לאישה או 47 XY+21 לגבר. שמונים אחוזים מהתעברויות עם טריזומיה 21 מסתיימות בהפלה מוקדמת.

מלבד תסמונת דאון, טריזומיה 21, קיימים תסמונות נוספות שסיבתם טריזומיה. תסמונת אדאורד (Edward syndrome) שמקורו בטריזומיה 18, ותסמונת פטיו (Patau syndrome) שמקורו בטריזומיה 13.
טריזומיה 13 וטריזומיה 18 הן סטיות כרומוזומליות חמורות, קטלניות, המובילות בדרך כלל למוות בילדות המוקדמת, לעיתים קרובות בשנה הראשונה. מרבית ההתעברויות עם טריזומיה 13 או 18 מסתיימות בהפלות מוקדמות. ככלל, טריזומיה של כרומוזומים אוטוזומליים (שאינם כרומוזומי המין) מובילה להפלה מוקדמת.

טריזומיה של כרומוזום המין משפיעה פחות על הגדילה וההתפתחות של התינוק ולעיתים בני אדם עם כרומוזום מין עודף יכל להיות ללא סימפטומים מיוחדים. דוגמאות לטריזומיה של כרומוזום המין הם: XXX, XYY, XXY. תסמונת קליינפלטר (Klinefelter syndrome) היא טריזומיה שהקריוטיפ שלה 47, XXY. גבר עם תסמונת זאת יתאפיין במבנה גוף גבוה ורזה, אשכים קטנים, חוסר זרע, שדיים מוגדלים ומיעוט שיער על הגוף והפנים.

4. סמן כרומוזומלי - Marker chromosome

סמן כרומוזומלי הוא קטע של כרומוזום בד"כ קטן ממקור לא ידוע. במקרה שמקורו ידוע הרי מודבר בשינוי במבנה הכרומוזום. השפעת המטען התורשתי העודף הזה על הגדילה וההתפתחות תלוי בכרומוזום המעורב ובכמות הקטעים בתא.

ג. שינויים במבנה הכרומוזומים

קיימת הבחנה בין מוטציות נקודתיות בדנ"א לבין שינויים במבנה הכרומוזום הניתנים לצפייה באמצעות מיקרוסקופ. להלן השינויים (המוטציות) שניתן לראותם באמצעות מיקרוסקופ, ובכולם מדובר בבשינויים קטעים גדולים ומובחנים.

1. השמט - Deletion
אובדן של קטע מכרומוזום

2. הכפלה - Duplication
עותק נוסף של גנים המופעים באותו סדר בכרומוזום.

3. היפוך - Inversion
סדור מחדש של הגנים בכרומוזום.

4. התקה - Translocation
החלפה של מקטעים בין שני כרומוזומים לא הומולוגיים.

5. עיגול כרומוזום - ring chromosome
קיטום קצוות של כרומוזום ולאחריו חיבור קצוותיו.

6. החדר - Insertion
תוספת של קטע בכרומוזום במקום בו הוא לא אמור להיות.

7. הגברה - Amplification
התווספות של של שלישיית נוקלאוטידים החוזרת על עצמה בתהליך כימי בעת העברת הגן מההורה לצאצא.

 

מאמרים נוספים

תאריך עדכון: יום ראשון, 16 במאי 2010





תגובות

יש להתחבר לאתר על מנת להוסיף תגובה חדשה

אין תגובות לכתבה
למעלה