Mutacje
Mutacje
chromosomowe
chromosomowe
strukturalne
strukturalne
Mutacje
Mutacje
chromosomowe
chromosomowe
strukturalne
strukturalne
Mutacje
Mutacje
chromosomowe
chromosomowe
strukturalne
strukturalne
Mutacje
Mutacje
chromosomowe
chromosomowe
strukturalne
strukturalne
Mutacje chromosomowe :
Mutacje chromosomowe :
liczbowe:
liczbowe:
aneuploidia
aneuploidia
poliploidia
poliploidia
strukturalne
strukturalne
Aberracje strukturalne
Aberracje strukturalne
Są one wynikiem przemieszczania
Są one wynikiem przemieszczania
materiału genetycznego:
materiału genetycznego:
w obrębie chromosomu
w obrębie chromosomu
lub
lub
między chromosomami
między chromosomami
Podział aberracji strukturalnych ze
Podział aberracji strukturalnych ze
względu na ilość materiału
względu na ilość materiału
genetycznego:
genetycznego:
zrównoważone-bez zmiany ilości
zrównoważone-bez zmiany ilości
niezbędnego materiału genetycznego
niezbędnego materiału genetycznego
niezrównoważone-ze zmianą ilości
niezrównoważone-ze zmianą ilości
materiału genetycznego poprzez:
materiału genetycznego poprzez:
uzyskanie dodatkowego chromosomu
uzyskanie dodatkowego chromosomu
lub
lub
z utratą jego niezbędnego fragmentu
z utratą jego niezbędnego fragmentu
Częstość występowania
Częstość występowania
aberracji strukturalnych:
aberracji strukturalnych:
zrównoważone – 33%
zrównoważone – 33%
nieprawidłowości chromosomowych
nieprawidłowości chromosomowych
niezrównoważone – 8%
niezrównoważone – 8%
nieprawidłowości chromosomowych
nieprawidłowości chromosomowych
Aberracje strukturalne powstają w wyniku
Aberracje strukturalne powstają w wyniku
złamania chromosomów i połączenia ich
złamania chromosomów i połączenia ich
fragmentów w nowe konfiguracje.
fragmentów w nowe konfiguracje.
Powstałe struktury charakteryzują się dużą
Powstałe struktury charakteryzują się dużą
niestabilnością w czasie podziału
niestabilnością w czasie podziału
komórkowego i może być ona przyczyną
komórkowego i może być ona przyczyną
znacznej utraty chromosomów
znacznej utraty chromosomów
Rodzaje mutacji strukturalnych:
Rodzaje mutacji strukturalnych:
delecja – utrata fragmentu
delecja – utrata fragmentu
chromatyny z chromosomu
chromatyny z chromosomu
duplikacja – występowanie
duplikacja – występowanie
dodatkowego materiału
dodatkowego materiału
chromosomowego
chromosomowego
izochromosomy – jedno z ramion jest
izochromosomy – jedno z ramion jest
podwojone i brak materiału
podwojone i brak materiału
genetycznego całego drugiego
genetycznego całego drugiego
ramienia chromosomu
ramienia chromosomu
inwersja – odwrócenie odcinka
inwersja – odwrócenie odcinka
chromatyny
chromatyny
translokacje robertsonowskie –
translokacje robertsonowskie –
połączenie całych ramion długich
połączenie całych ramion długich
chromosomów akrocentrycznych 13-
chromosomów akrocentrycznych 13-
15 , 21 i 22
15 , 21 i 22
translokacje wzajemne – złamanie
translokacje wzajemne – złamanie
chromosomów i wymiana
chromosomów i wymiana
fragmentów
fragmentów
Delecje:
Delecje:
terminalne – w wyniku
terminalne – w wyniku
pojedynczego złamania
pojedynczego złamania
interstycjalne – w wyniku
interstycjalne – w wyniku
podwójnego złamania
podwójnego złamania
chromosomy pierścieniowe – w
chromosomy pierścieniowe – w
wyniku złamań chromosomu po
wyniku złamań chromosomu po
obu stronach centromeru
obu stronach centromeru
w wyniku segregacji rodzinnej
w wyniku segregacji rodzinnej
inwersji lub translokacji
inwersji lub translokacji
Choroby spowodowane
Choroby spowodowane
delecją:
delecją:
5p CRI DU CHAT lub zespół „ kociego
5p CRI DU CHAT lub zespół „ kociego
krzyku”
krzyku”
okrągła twarz
okrągła twarz
płacz przypominający miauczenie kota
płacz przypominający miauczenie kota
wady serca
wady serca
zaburzenie rozwoju umysłowego
zaburzenie rozwoju umysłowego
Cri du Chat
Cri du Chat
syndrome
syndrome
4p zespół Wolfa – Hirschhorna
4p zespół Wolfa – Hirschhorna
( translokacje rodzinne )
( translokacje rodzinne )
wypukłe czoło
wypukłe czoło
szeroka nasada nosa
szeroka nasada nosa
tzw. „hełm greckiego wojownika”
tzw. „hełm greckiego wojownika”
krótka rynienka podnosowa
krótka rynienka podnosowa
kąciki ust skierowane ku dołowi
kąciki ust skierowane ku dołowi
upośledzenie umysłowe
upośledzenie umysłowe
często upośledzenie rozwoju fizycznego
często upośledzenie rozwoju fizycznego
oraz wady serca
oraz wady serca
pierścieniowy chromosom 14
pierścieniowy chromosom 14
zależą od miejsca złamań
zależą od miejsca złamań
dzieci mogą wykazywać dysmorfię
dzieci mogą wykazywać dysmorfię
drgawki
drgawki
upośledzenie umysłowe
upośledzenie umysłowe
zespoły mikrodelecji – „małe delecje”
zespoły mikrodelecji – „małe delecje”
zespół Pradera – Willego
zespół Pradera – Willego
obniżone napięcie mięśniowe
obniżone napięcie mięśniowe
trudności w karmieniu dziecka
trudności w karmieniu dziecka
w 2-3 roku życia
w 2-3 roku życia
nadmierny apetyt – otyłość
nadmierny apetyt – otyłość
małe dłonie i stopy
małe dłonie i stopy
twarz wąska, szpary powiekowe migdałowate,
twarz wąska, szpary powiekowe migdałowate,
jasny kolor włosów
jasny kolor włosów
upośledzony rozwój umysłowy
upośledzony rozwój umysłowy
w przypadku braku leczenia narasta otyłość
w przypadku braku leczenia narasta otyłość
z wiekiem zaburzenia zachowania i napady
z wiekiem zaburzenia zachowania i napady
złości
złości
zespół
zespół
Millera – Diekera (agyria,
Millera – Diekera (agyria,
lissencephalia)
lissencephalia)
brak lub słabe wykształcenie bruzd i zakrętów
brak lub słabe wykształcenie bruzd i zakrętów
w mózgu, może wystąpic nawet gładki mózg
w mózgu, może wystąpic nawet gładki mózg
cechy dysmorfii
cechy dysmorfii
małogłowie
małogłowie
wysokie czoło ze zgrubieniem bruzdowatym
wysokie czoło ze zgrubieniem bruzdowatym
zgon zwykle następuje zaraz po urodzeniu
zgon zwykle następuje zaraz po urodzeniu
Duplikacje
Duplikacje
Zduplikowane fragmenty mogą
Zduplikowane fragmenty mogą
występować jako:
występować jako:
proste powtórzenia
proste powtórzenia
tandemowe
tandemowe
odwrócone względem siebie
odwrócone względem siebie
powtórzenia fragmentów
powtórzenia fragmentów
chromosomów
chromosomów
mogą powstawać w wyniku
mogą powstawać w wyniku
rodzinnych aberracji
rodzinnych aberracji
strukturalnych tj:
strukturalnych tj:
translokacje
translokacje
inwersje
inwersje
Izochromosomy
Izochromosomy
mogą powstawać w wyniku
mogą powstawać w wyniku
nieprawidłowego podziału centromeru np.
nieprawidłowego podziału centromeru np.
prostopadle do prawidłowej linii podziału
prostopadle do prawidłowej linii podziału
nieprawidłowości w fenotypie nie
nieprawidłowości w fenotypie nie
wywoływołują te izochromosomy, które
wywoływołują te izochromosomy, które
dotyczą ramion długich (q) niektórych
dotyczą ramion długich (q) niektórych
chromosomów akrocentrycznych jeśli są
chromosomów akrocentrycznych jeśli są
jedynym chromosomem danej pary w
jedynym chromosomem danej pary w
kariotypie
kariotypie
izochromosomy większości autosomów sa
izochromosomy większości autosomów sa
letalne (powodują zbyt duże
letalne (powodują zbyt duże
niezrównoważenie genetyczne)
niezrównoważenie genetyczne)
disomia jednorodzicielska będąca
disomia jednorodzicielska będąca
skutkiem utworzenia izochromosomu
skutkiem utworzenia izochromosomu
wywołuje określone konsekwencje
wywołuje określone konsekwencje
kliniczne np. zespół Pradera-Willego
kliniczne np. zespół Pradera-Willego
Izochromosom w przypadku
Izochromosom w przypadku
chromosomów płci związany jest z
chromosomów płci związany jest z
zespołem Turnera (u 10-15%):
zespołem Turnera (u 10-15%):
jeden chromosom X jest prawidłowy
jeden chromosom X jest prawidłowy
drugi jest izochromosomem Xq co wiąże
drugi jest izochromosomem Xq co wiąże
się z monosomia Xp
się z monosomia Xp
Inwersje
Inwersje
Inwersje
Inwersje
pericentryczne
pericentryczne
dotyczą
dotyczą
przemieszczeń po
przemieszczeń po
obu stronach
obu stronach
centromeru - kształt
centromeru - kształt
chromosomu
chromosomu
zmieniony
zmieniony
Inwersje
Inwersje
paracentryczne
paracentryczne
dotyczą złamań i
dotyczą złamań i
przemieszczeń po tej
przemieszczeń po tej
samej stronie
samej stronie
centromeru –
centromeru –
budowa chromosomu
budowa chromosomu
podobna do
podobna do
rodzicielskiego lecz
rodzicielskiego lecz
inny układ prążków
inny układ prążków
Inwersja pericentryczna
Inwersja pericentryczna
nosiciel tej inwersji ma jeden
nosiciel tej inwersji ma jeden
chromosom prawidłowy, drugi z
chromosom prawidłowy, drugi z
inwersją , to sprawia, że w mejozie
inwersją , to sprawia, że w mejozie
(profaza) dochodzi do tworzenia pętli
(profaza) dochodzi do tworzenia pętli
utrudniona rekombinacja prowadzi do
utrudniona rekombinacja prowadzi do
duplikacji
duplikacji
delecji zewnętrznych fragmentów pętli
delecji zewnętrznych fragmentów pętli
zarodek otrzymuje niezrównoważony
zarodek otrzymuje niezrównoważony
kariotyp
kariotyp
Inwersja paracentryczna
Inwersja paracentryczna
podobnie dochodzi do
podobnie dochodzi do
wytworzenia pętli przy
wytworzenia pętli przy
podziale mejotycznym
podziale mejotycznym
powstają niestabilne
powstają niestabilne
zrekombinowane
zrekombinowane
chromosomy, Które
chromosomy, Które
najczęściej są letalne.
najczęściej są letalne.
u nosicieli inwersji nie występują
u nosicieli inwersji nie występują
nieprawidłowości
nieprawidłowości
powodują jednak u potomstwa:
powodują jednak u potomstwa:
duplikacje i delecje, które w
duplikacje i delecje, które w
zależności od rozmiarów mogą
zależności od rozmiarów mogą
prowadzić nawet do nawracających
prowadzić nawet do nawracających
poronień
poronień
Translokacje
Translokacje
robertsonowskie
robertsonowskie
Miejsca złamań występują w
Miejsca złamań występują w
centromerach lub w ich pobliżu na obu
centromerach lub w ich pobliżu na obu
chromosomach biorących udział w
chromosomach biorących udział w
translokacjach.
translokacjach.
wykrywane są tylko produkty połączenia
wykrywane są tylko produkty połączenia
ramion długich (fragmenty krótkich są
ramion długich (fragmenty krótkich są
eliminowane)
eliminowane)
heterozygotyczni nosiciele tej translokacji
heterozygotyczni nosiciele tej translokacji
maja tylko 45 chromosomów
maja tylko 45 chromosomów
u nosicieli tego typu translokacji nie
u nosicieli tego typu translokacji nie
występują nieprawidłowości a
występują nieprawidłowości a
translokacja ta uznawana jest za
translokacja ta uznawana jest za
zrównoważoną
zrównoważoną
krótkie ramiona chromosomów
krótkie ramiona chromosomów
akrocentrycznych zawierają nieczynną
akrocentrycznych zawierają nieczynną
genetycznie heterochromatynę
genetycznie heterochromatynę
a geny RNA rybosomowego występują w
a geny RNA rybosomowego występują w
licznych kopiach na innych chromosomach.
licznych kopiach na innych chromosomach.
podczas mejozy, w tworzeniu par biorą
podczas mejozy, w tworzeniu par biorą
udział tylko 3 nie 4 chromosomy, zatem
udział tylko 3 nie 4 chromosomy, zatem
powstają gamety zarówno ze
powstają gamety zarówno ze
zrównoważonymi jak i
zrównoważonymi jak i
niezrównoważonymi produktami
niezrównoważonymi produktami
translokacji
translokacji
u nosicieli translokacji na chromosomach
u nosicieli translokacji na chromosomach
14 i 21 nie występują zmiany kliniczne
14 i 21 nie występują zmiany kliniczne
po zapłodnieniu jednak niezrównoważone
po zapłodnieniu jednak niezrównoważone
produkty translokacji mogą wywoływać
produkty translokacji mogą wywoływać
trisomię 21, która może dotrwać do końca
trisomię 21, która może dotrwać do końca
ciąży
ciąży
trisomię 14 (wczesne poronienie )
trisomię 14 (wczesne poronienie )
monosomię 14 lub 21 ( wczesne poronienie )
monosomię 14 lub 21 ( wczesne poronienie )
potomstwo ze zrównoważoną
potomstwo ze zrównoważoną
translokacją ma:
translokacją ma:
prawidłowe chromosmomy
prawidłowe chromosmomy
lub jest nosicielem translokacji
lub jest nosicielem translokacji
w rodzinie z tym typem translokacji
w rodzinie z tym typem translokacji
może być
może być
wiele osób z objawami zespołu Downa
wiele osób z objawami zespołu Downa
lub małżeństw z nawracającymi
lub małżeństw z nawracającymi
poronieniami samoistnymi
poronieniami samoistnymi
Translokacja wzajemna
Translokacja wzajemna
•
Podczas mejozy
Podczas mejozy
powstają pary tworzące
powstają pary tworzące
pięcioramienną strukturę
pięcioramienną strukturę
•
gamety zawierają:
gamety zawierają:
•
chromosomy prawidłowe
chromosomy prawidłowe
•
translokacje
translokacje
zrównoważone
zrównoważone
lub
lub
•
translokacje
translokacje
niezrównoważone, które
niezrównoważone, które
wykazują dodatkowo:
wykazują dodatkowo:
•
duplikacje
duplikacje
oraz
oraz
•
delecje
delecje
Inne aberracje
Inne aberracje
o
miejsca łamliwe chromosomów –
miejsca łamliwe chromosomów –
opisano ich ponad 100
opisano ich ponad 100
o
2 z nich zlokalizowane na chromosomie X
2 z nich zlokalizowane na chromosomie X
są związane z nieprawidłowym fenotypem
są związane z nieprawidłowym fenotypem
(opóźnienie rozwoju umysłowego
(opóźnienie rozwoju umysłowego
sprzężone z łamliwym chromosomem X)
sprzężone z łamliwym chromosomem X)
o
chromosomy markerowe
chromosomy markerowe
o
nie musza nieść nieprawidłowości
nie musza nieść nieprawidłowości
fenotypowych
fenotypowych
o
łamliwość chromosomowa
łamliwość chromosomowa
o
niedokrwistość aplastyczna Fanconiego
niedokrwistość aplastyczna Fanconiego
o
wady rozwojowe
wady rozwojowe
o
wady kości
wady kości
o
plamy barwnikowe na tułowiu
plamy barwnikowe na tułowiu
o
wady nerek i serca
wady nerek i serca
o
upośledzenie funkcji szpiku
upośledzenie funkcji szpiku
o
Zespół Blooma
Zespół Blooma
o
opóźnienie rozwoju fizycznego
opóźnienie rozwoju fizycznego
o
rozszerzenie naczyń krwionośnych
rozszerzenie naczyń krwionośnych
o
skłonność do nowotworów
skłonność do nowotworów
o
ataksja-teleangiektazja
ataksja-teleangiektazja
o
postępująca ataksja
postępująca ataksja
o
rozszerzone naczynia włosowate na twarzy
rozszerzone naczynia włosowate na twarzy
(spojówka oka, małżowina uszna, inne
(spojówka oka, małżowina uszna, inne
okolice twarzy )
okolice twarzy )
o
przeżywalność niska ( zakażenia, nowotwory
przeżywalność niska ( zakażenia, nowotwory
)
)