Promene u strukturi i broju hromozoma Javljaju se

Promene u strukturi i broju hromozoma

Javljaju se : • spontano • pod uticajem genotoksičnih agenasa frekvencija: 1 -2%

Promene u strukturi i broju hromozoma Hromozomske mutacije (aberacije) Strukturne Balansirane -Inverzije -Translokacije Numeričke Nebalansira ne - Euploidija -Delecije - Aneuploidija -Duplikacije

Inverzije (In) n n Strukturna hromozomska mutacija koju karakteriše promena redosleda gena na istom hromozomu Inverzije nastaju u toku profaze kada se izduženi hromozom prekine, okrene za 180°, a zatim pogrešno spoji Inverzije mogu biti pericentrične (zahvata centromeru) i paracentrične (ne zahvata centromeru) Inverzije su balansirane aberacije (hromozom se ne gubi i ne dobija nove delove DNK) ali se menja redosled nukleotida

Inverzije: pericentrične paracentrične n nosilac ima NORMALAN FENOTIP Uglavnom nisu letalne, ali se kod ovakvih jedinki javljaju problemi u reprodukciji

Inverzije n bez crossing over-a u inv. petlji dva tipa gameta: – normalan – balansiran sa inv

Inverzije n pericentrična inv DCB crossing over n inverziona petlja – pahiten n gameti: – – normalan balansiran sa inv nebalansiran del EF, dupl A del A, dupl EF

Inverzije n paracentrična inv CD crossing over n INVERZIONA PETLJA – pahiten n n ANAFAZNI MOST gameti: – – normalan balansiran sa inv. nebalansiran

Inverzije inv 2: inverziona petlja dete oca sa inv 3

Translokacije (T) n Vid hromozomske aberacije kod koje nastaje promena pozicije hromozomskog segmenta na drugo mesto istog hromozoma (intrahromozomske) ili na drugi homologi ili nehomologi hromozom (interhromozomske)

Translokacije Proste (jednostavne) Uzajamne (recipročne) Robertsonove

Translokacija

Translokacija n n Odnos hromozoma pri translokaciji podseća na odnose koji su karakteristični za crossing - over Borba protiv komaraca i drugih štetnih insekata vrši se primenom translokacija i proizvodnjom heterozigotnih mužjaka koji se puštaju u prirodne populacije

Recipročne translokacije Recipročne transloakcije su česte u humanoj i populacijama domaćih životinja (abortusi, kongenitalne malformacije) normalni hromozomi n heterozigotna translokacija homozigotna translokacija nosilac ima NORMALAN FENOTIP

Recipročne translokacije segregacija hromozoma susedna II alternativna n KVADRIVALENT – pahiten n segregacija – susedna II – alternativna n gameti – 6 tj. 4 tipa nebalansirani balans+norm

Recipročne translokacije t 4/16: pahitenski kvadrivalent translokacioni kvadrivalent u mejozi

Recipročne translokacije n translokacije i inverzije – nepovoljno delovanje na SPERMATOGENEZU smanjena plodnost nosioca atrofija semenih kanalića miša sa translokacijom (dole: normalno)

Recipročne translokacije n BALANSIRAN kariotip POREMEĆAJ fenotipa ? – pozicioni efekat – prekid u okviru gena – mala del/dupl

Robertsonove translokacije n n n Akrocentrični hromozomi (13, 14, 15, 21, 22) Homologe i heterologe Nosilac: 2 n-1=45, normalan fenotip +

Robertsonove translokacije n TRIVALENT segregacija hromozoma susedna II alternativna – Pahiten n Segregacija: – Susedna II – Alternativna n 6 tipova gameta nebalansirani balans+norm

Robertsonove translokacije

Robertsonove translokacije Translokacija 14/15: Trivalent u mejozi Balansirana translokacija 13/14

Robertsonove translokacije n Homologa Robertsonova translokacija: 21 q/21 q – NEMA NORMALNOG POTOMSTVA 21/21, 21 Daun Monozomija 21 - letalno

Robertsonove translokacije b. a. c. Daunov sindrom: translokaciona (a, b) i prosta (c) trizomija 21

Robertsonove translokacije n 21 q/21 q Homologa Robertsonova translokacija: – NEMA NORMALNOG POTOMSTVA 21/21, 21 Daun Monozomija 21 - letalno

Delecije (Df)- defecije n n n Nastaju usled prekida jednog ili više hromozoma i gubitka dela DNK Ukoliko dođe do prekida na kraju hromozoma nastaju terminalne, a u središnjem delu intersticijalne delecije. Intersticijalne nastaju kada se hromozom prekine na 2 mesta, srednji fragment izgubi a krajevi se ponovo spoje. Terminalne nastaju posle jednog prekida hromozoma i gubitka jednog kraja hromozoma. Delecije dovode do pojave malformacija kod ljudi i domaćih živ.

Delecije – parcijalne monozomije terminalne intersticijalne

Delecije n delecija 5 p (5 p-) – sindrom mačjeg plača (cri du chat), Lejen, 1963.

Delecije delecija 3 q delecija 4 p

Delecije n pseudodominacija Recesivni geni a- - f. Dominan tni geni a+ - f+ Delecija c+ - e+ pseudodominacija: Ispoljavanje gena c-, d-, e-

Prstenasti – ring hromozom n nestabilan u deobi ćelije n “ring sindrom” – zaostajanje u rastu

Prstenasti – ring hromozom ring X / X 0 ring hromozom 14

Duplikacija (Dp) - udvajanje n n n Tip hromozomske mutacije kod koje se udvajaju pojedini delovi dvostruke spirale DNK. Nastaju usled nejednakog crossing overa u toku deobe kada fragment jednog hromozoma pređe na drugi homologi hromozom i postane njegov sastavni deo. Hromozom koji je izgubio deo doživeo je deleciju a njegov parnjak koji je dobio isti fragment pretrpeo je duplikaciju

Duplikacije n n Promene su velike i one po pravilu smanjuju adaptivnu sposobnost jedinke ali obično nisu letalne. Mogu imati i pozitivan efekat i smatra se da je uz pomoć njih došlo do usložnjavanja u građi hromozoma, odnosno postepenog uvećanja mol DNK i broja gena.

Duplikacije n Duplikacije mogu biti u obliku tandema abcdbcde n ili obrnute abcddcbe

Duplikacije n delecije i duplikacije gena za globinske lance hemoglobina

Duplikacije Duplikaija + inverzija 15 q: fenotip zavisi od veličine dupliranog segmenta * devojčica: diskretni znaci poremećaja

Duplikacije majka: t(5/6) dete: duplikacija 6 p

Promene broja hromozoma n n Euploidi – Promene broja punih haploidnih garnitura hromozoma. Organizam sadrži 1, 2, 3, 4 ili više potpunih garnitura hromozoma Nastaju usled nerazdvajanja hromozoma u anafazi mitotičke ili mejotičke deobe Ovakve promene letalne su po nosioca (anomalije sa uvećanom glavom, javljaju se kod dece, pasa, kokošaka). Učestalost 1: 10 000 Aneuploidija. Promene broja pojedinih hromozoma u hromozomskoj garnituri

Euploidija n n Monoploidi Diploidi Triploidi Poliploidi 2 n= x (gameti) 2 n= 2 x (somatske ćelije) 2 n = 3 x 2 n = nx

Euploidija n n n Euploidija je česta pojava u biljnom svetu (povećanje prinosa) Kod ljudi pojedine ćelije jetre su poliploidne. Triploidnost karakteriše ćelije pojedinih tkiva te zbog toga delovi tela mogu biti znatno krupniji.

Aneuploidija - pojava da ćelije ili organizam sadrži 1, 2 i više ili manje hromozoma od uobičajenog broja koji je karakterističan za vrstu n Javlja se kao: ü Hiperploidija (broj hromozoma je povećan ü Hipoploidija (broj hromozoma je smanjen n

Aneuploidija n n Aneuploidija je rezultat nerazdvajanja hromozoma u mejozi ili mitozi Gubitak ili višak hromozoma narušavaju normalno razviće, dovode do malformacija i pobočaja

Nerazdvajanjem hromozoma u toku mejoze mogu nastati gameti sa abnormalnim brojem hromozoma

Aneuploidija n n n Monozomik (2 n-1) – diploidni organizam kojem nedostaje 1 hromozom. Formira 2 vrste gameta (n i n-1). Trizomik (2 n+1) – diploidni organizam sa viškom 1 hromozoma. Formira 2 vrste gameta (n i n+1). Tetrazomik (2 n+2) - diploidni organizam sa viškom 2 hromozoma. Formira 2 vrste gameta (n i n+2). Dvostruki trizomik – svaka od dva hromozoma u tripletu (2 n+1+1) Nulizomik (2 n-2) diploidni organizam bez 1 hromozomskog para.

Tabela: Osnovni tipovi variranja hromozoma pri aneuploidijama Broj hromozoma u jedru Primer 2 n AA BB CC Monozomik 2 n-1 AA B CC Nulizomik 2 n-2 AA CC Trizomik 2 n+1 AA BBB CC Dvostruki trizomik 2 n+1+ 1 AA BBB CCC 2 n +2 AA BBBB CC Hipoploidija Hiperploidija Tetrazomik

Primeri aneuplodije n n Monozomije autozoma – kod čoveka i životinja završavaju se smrću Trizomije Dawn-ov sindrom

Dawn-ov sindrom trizomija 21 hromozoma n n Karakterističan oblik glave na rođenju (široka glava), male uši i nos, nizak rast, ispod prosečnog, česte srčane mane, IQ oko 50, upola manje od prosečnog (mentalna retardacija). Učestalost 1: 700 rođene dece.

Edward-ov sindrom trizomija 18 hromozoma n n n Karakterističn izgled na rođenju (položaj šake i puno kože na vratu). Česte srčane mane, mentalna retardacija, hidrocefalus, kratak vrat, Samo 10% preživi prvu godinu života. Njihove majke su često starije. Učestalost 1 : 8 000 dece

Patau-ov sindrom trizomija 13 hromozoma n n n Nepotpuni razvoj utiče na izgled novorođenčadi. Deca rano umiru, epileptični napadi, gluvoća, mentalna retardacija. Učestalost 1: 4 -10 000 porođaja.

Nerazdvajanje X hromozoma n n U gametogenezi dolazi do razdvajanja polnih hromozoma (X i Y) i nastaju gameti sa haploidnim brojem hromozoma. Usled nerazdvajanja u oogenezi može se desiti da oba XX hromozoma odu u jednu jajnu ćeliju ili polarno telašce te tako imamo gamete sa 22 A+XX i 22 A ali i normalne gamete.

Nerazdvajanje X hromozoma n Nerazdvajanje X hromozoma uzrokuje teške poremećaje u potomstvu. n Promene u broju X hromozoma mogu se zapaziti i po promenama Barovih tela (normalne ženske osobe imaju 1 Barovo telo- u somatskim ćelijama se javlja kao inaktivisani X hromozom u ranoj enbriogenezi, a muške osobe ga nemaju.

Nerazdvajanje X hromozoma Sindrom XXX 44 A+XXX n Osobe sa ovim sindromom su ženskog pola i imaju dva Barova tela i kod drozofile se nazivaju super ženke n

Nerazdvajanje X hromozoma n Klinefelter-ov simbol 44 A + XXY n Osobe sa ovim sindromom su muškog pola i imaju jedno Barovo telo. n n Karakteristike: gonadna degeneracija, ginekomastija, slaba dlakavost. . . Učestalost: 1: 1000 novorođenih dečaka

Nerazdvajanje X hromozoma n Tarnerov sindrom 44 A + X n Osobe sa ovim sindromom su ženskog pola i nemaju Barovo telo. Karakreristike gonadna degeneracija, karakterističan vrat svinge, male razmaknute mamile. Učestalost 1: 3000 među rođenim devojčicama. n n