ZA izochromosom jest nieprawidłowym chromosomem metacentrycznym spowodowanym utratą jednego z ramion chromosomu rodzicielskiego i wynikającą z tego duplikacją zachowanego ramienia.
Zaproponowano dwa mechanizmy wyjaśniające powstawanie tego typu nieprawidłowości genetycznych. Bardziej akceptowany z dwóch sugeruje, że izochromosomy powstają podczas procesu podziału komórki, jako produkt poprzecznego podziału centromeru zamiast podłużnego.
Ponieważ wynik polega na zmianie informacji genetycznej zawartej w chromosomie rodzicielskim, mogą powstać liczne zaburzenia genetyczne. Zespół Turnera, który występuje w wyniku duplikacji długiego ramienia chromosomu X i utraty ramienia krótkiego, był najlepiej zbadanym z tych zaburzeń.
Ponadto wiele rodzajów raka jest również powiązanych z tego typu nieprawidłowościami. Dlatego badanie izochromosomów stało się atrakcyjną i ważną dziedziną badań..
Indeks artykułów
Izochromosom jest strukturalną nieprawidłowością chromosomów, która skutkuje nieprawidłowym chromosomem metacentrycznym. Jest to spowodowane utratą jednego z ramion chromatydy i późniejszym powieleniem nieusuniętego ramienia.
Innymi słowy, na tym chromosomie oba ramiona chromatydy są morfologicznie i genetycznie identyczne. To podwojenie skutkuje częściową monosomią lub częściową trisomią..
Monosomia to termin używany w odniesieniu do faktu, że informacja genetyczna zawarta w locus znajduje się w pojedynczej kopii. Sytuacja, która jest nieprawidłowa w komórkach diploidalnych, gdzie zawsze obecne są dwie kopie. Teraz mówi się, że jest to częściowe, gdy utracone informacje znajdują się na drugim chromosomie pary..
Z drugiej strony trisomia spowodowana tego typu zaburzeniem strukturalnym jest częściowa, ponieważ informacja genetyczna zawarta w ramieniu występuje w trzech kopiach.
Jednak dwie z tych kopii są takie same, będące wynikiem zdarzenia duplikacji jednego z ramion w jednym z chromosomów pary..
Mechanizmy generowania izochromosomów nadal nie zostały w pełni wyjaśnione. Dopuszcza się jednak dwa dotychczasowe wyjaśnienia..
Pierwszy z nich, najbardziej akceptowany, stwierdza, że podczas podziału komórki centromer powstaje w wyniku podziału poprzecznego, a nie podłużnego, jak to zwykle ma miejsce w normalnych warunkach. Prowadzi to do utraty jednego z ramion chromosomu rodzicielskiego i późniejszej duplikacji ramienia, które pozostaje nienaruszone..
Drugi z mechanizmów polega na oderwaniu jednego z ramion i wynikającej z tego fuzji chromatyd potomnych tuż nad centromerem, dając początek chromosomowi z dwoma centromerami (chromosom dcentryczny). Z kolei jeden z tych dwóch centromerów doświadcza całkowitej utraty funkcjonalności, co umożliwia normalną segregację chromosomów podczas podziału komórki..
Tworzenie izochromosomów skutkuje brakiem równowagi w ilości informacji genetycznej przechowywanej przez chromosomy rodzicielskie. Te nierównowagi często prowadzą do pojawienia się zaburzeń genetycznych, które przekładają się na określone patologie.
Wśród wielu zespołów, które są związane z tego typu nieprawidłowościami strukturalnymi, znajdujemy zespół Turnera. Ten stan jest najlepiej znany, w rzeczywistości jest związany z pierwszym doniesieniem o izochromosomie u ludzi. To ostatnie pochodzi z utworzenia izochromosomu X, w którym krótkie ramię oryginalnego chromosomu zostało utracone, a długie ramię zostało zduplikowane..
Liczne badania wykazały, że obecność izochromosomów jest wyzwalaczem rozwoju wielu typów nowotworów, wśród których wyróżnia się przewlekła białaczka szpikowa związana z izochromosomem i (17q). Te odkrycia sprawiają, że izochromosomy są bardzo istotnym przedmiotem zainteresowania naukowców.
We wszystkich żywych komórkach DNA jest upakowane w wysoce zorganizowanych strukturach zwanych chromosomami..
To pakowanie w komórkach eukariotycznych odbywa się dzięki interakcji DNA z białkami zwanymi histonami, które w grupie ośmiu jednostek (oktameru) tworzą nukleosom.
Nukleosom (podstawowa jednostka organizacji chromatyny) składa się z oktameru histonu złożonego z dimerów histonów H2A, H2B, H3 i H4. Struktura oktameru przypomina szpulkę nici, przez którą nawijana jest duża cząsteczka DNA.
Nawijanie cząsteczki DNA, poprzez ogromną liczbę nukleosomów połączonych ze sobą regionami dystansowymi związanymi z innym typem histonu (H1) zwanym łącznikami, ostatecznie prowadzi do powstania chromosomów. Te ostatnie można dostrzec pod mikroskopem jako dobrze zdefiniowane ciała podczas procesów podziału komórek (mitozy i mejozy)..
Każdy gatunek diploidalny ma dobrze określoną liczbę par chromosomów. Każda para ma charakterystyczny rozmiar i kształt, co ułatwia identyfikację..
Chromosomy mają dość prostą strukturę, utworzoną przez dwa równoległe ramiona (chromatydy), które są połączone przez centromer, gęsto upakowaną strukturę DNA..
Centromer dzieli chromatydy na dwa ramiona, krótkie zwane „ramieniem P” i dłuższe zwane „ramieniem Q”. W każdym z ramion każdej chromatydy geny są rozmieszczone w identycznych lokalizacjach.
Położenie centromeru wzdłuż każdej chromatydy daje początek różnym strukturalnym typom chromosomów:
- Akocentryczny: te, w których centromer zajmuje pozycję bardzo blisko jednego z krańców, rozpoczynając bardzo długie ramię w stosunku do drugiego.
- Metacentrics: w tego typu chromosomach centromer zajmuje środkową pozycję, dając początek ramionom o jednakowej długości.
- Submetacentryczny: W nich centromer jest tylko nieznacznie przesunięty od środka, dając ramiona, które różnią się bardzo nieznacznie na długości..
Każdy z chromosomów składających się na kariotyp osoby zawiera miliony genów, które kodują nieskończoną liczbę białek pełniących różne funkcje, a także sekwencje regulatorowe..
Każde zdarzenie, które wprowadza zmiany w strukturze, liczbie lub rozmiarze chromosomów, może prowadzić do zmian w ilości, jakości i lokalizacji informacji genetycznej w nich zawartej. Zmiany te mogą prowadzić do katastrofalnych warunków, zarówno w rozwoju, jak i funkcjonowaniu jednostek..
Nieprawidłowości te są generalnie generowane podczas gametogenezy lub we wczesnych stadiach rozwoju embrionalnego i chociaż są one zwykle bardzo zróżnicowane, zostały uproszczone do dwóch kategorii: strukturalne nieprawidłowości chromosomalne i liczbowe nieprawidłowości chromosomalne..
Te pierwsze dotyczą zmian w standardowej liczbie chromosomów, to znaczy nawiązują do utraty lub zdobycia chromosomów, podczas gdy drugie odnoszą się do utraty, duplikacji lub odwrócenia części chromosomu
Jeszcze bez komentarzy