Aneuploidía cause, tipi ed esempi

IL aneuploidia È la condizione delle cellule in cui hanno uno o più cromosomi in eccesso o mancanti, che differiscono dal numero aploide, diploide o poliploide tipico delle cellule che costituiscono un organismo di una determinata specie.

In una cellula aneuploide, il numero di cromosomi non appartiene a un multiplo perfetto del set aploide, poiché hanno perso o vinto i cromosomi. Generalmente l'aggiunta o la perdita di cromosomi corrisponde a un singolo cromosoma, o un numero dispari, sebbene a volte possano esserci due cromosomi coinvolti.

Le aneuploidie appartengono alle alterazioni cromosomiche numeriche e sono le più facili da identificare citologicamente. Questo squilibrio cromosomico è poco supportato dagli animali, essendo più frequente e meno dannoso nelle specie vegetali. Molte malformazioni congenite nell'uomo sono causate dall'aneuploidia.

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Cause

La perdita o il guadagno di uno o più cromosomi nelle cellule di un individuo è generalmente dovuta alla perdita di traslocazione o al processo di non -disjunzione durante la meiosi o la myitosi. Di conseguenza, la dose genica degli individui viene modificata, il che a sua volta provoca gravi difetti fenotipici.

Alterazioni del numero di cromosomi possono verificarsi durante la prima o la seconda divisione di meiosi, o entrambi allo stesso tempo. Possono anche avere origine durante la divisione mitotica.

Questi difetti nella divisione vengono eseguiti in Meiosi I o Meiosi II, durante la spermatogenesi e l'ovogenesi, che si verificano anche nella mitosi nella prima divisione di Zygote.

Nelle aneuploidie, la non -disjunzione si verifica quando uno dei cromosomi con le loro controparti passa allo stesso palo cellulare o si aggiunge allo stesso gameto. Ciò si verifica probabilmente a causa della divisione prematura del centromero durante la prima divisione meiotica nella meiosi materna.

Quando si verificano un gamete con un cromosoma aggiuntivo si unisce a un normale gamete, le trisomie (2n+1). D'altra parte, unendosi a un gamete con un cromosoma mancante e normale, si verificano monosomie (2n-1).

Ragazzi

Gli aneuploidie sono spesso somministrati in individui diploidi. Queste modifiche nel numero di cromosomi sono di grande rilevanza clinica nelle specie umane. Includono diversi tipi come nullisomie, monosomie, trisomie e tetrasomie.

Nulisomia

Nelle cellule di nulisomia si perdono entrambi i membri di un cromosomi, che rappresentano come 2n-2 (n è il numero aploide di cromosomi). Nell'uomo, ad esempio, con 23 coppie di cromosomi omologhi (n = 23), cioè 46 cromosomi, la perdita di una coppia omologa comporterebbe 44 cromosomi (22 coppie).

Un individuo nulisomico è anche descritto come uno a cui manca una coppia di cromosomi omologhi nel suo complemento somatico.

Monosomia

La monosomia è la delezione di un singolo cromosoma (2N-1) nella coppia di controparti. In un essere umano con monosomia, la cellula presenterebbe solo 45 cromosomi (2n = 45). All'interno della monosomia troviamo monotenomia e monotelosomia.

Nelle cellule monoisosomiche il cromosoma presente senza la sua controparte è un isocromosoma. Le cellule monoteosomiche o monotelocentriche hanno un cromosoma telocentrico senza la loro coppia di controparti.

Trisomia

Nelle trisomie l'aspetto o l'aggiunta di un cromosoma si verifica in una coppia omologa, vale a dire che ci sono tre copie omologhe dello stesso cromosoma. È rappresentato come 2n+1. Nell'uomo con cellule trisomiche, ci sono 47 cromosomi.

Alcune condizioni molto studiate come la sindrome di Down, si verificano come conseguenza della trisomia cromosoma 21.

La costituzione del cromosoma extra consente di classificare la trisomia in:

• Trisomico primario: quando il cromosoma extra è completo.
• Trisomico secondario: il cromosoma extra è un isocromosoma.
• Trisomico terziario: in questo caso i bracci del cromosoma in eccesso appartengono a due diversi cromosomi del normale complemento.

Tetrasomia

La tetrasomia si verifica quando c'è l'aggiunta di una coppia completa di cromosomi omologhi. Nell'uomo, la tetrasomia provoca individui con 48 cromosomi. È rappresentato come 2n+2. La coppia di cromosomi aggiuntivi è sempre una controparte, cioè ci saranno quattro copie omologhe di un certo cromosoma.

Nello stesso individuo, è possibile produrre più di una mutazione aneuploide, con conseguente doppio individuo trisomico (2n+1+1), doppio monosomico, nulli tetrasomico, ecc. Gli organismi sentuplo-mamonomici sono stati ottenuti sperimentalmente, come il grano bianco (Triticum aestivum).

Esempi

Le linee cellulari formate dopo un processo di non -discendenza dei cromosomi sono generalmente impossibili. Questo perché molte di queste cellule sono lasciate senza informazioni genetiche, il che impedisce loro di moltiplicare e scomparire.

D'altra parte, l'aneuploidia è un meccanismo importante di variazione intra -specifica. Nella pianta di stramonium (Datat Stramonium) Viene trovato un complemento aploide di 12 cromosomi, in modo che siano possibili 12 diverse trisomiche. Ogni trisomico implica un cromosoma diverso, ciascuno presenta un fenotipo unico.

In alcune piante del genere Clarkia La trisomia funge anche da fonte importante di variabilità intra -specifica.

Aneuploidia negli umani

Nell'uomo circa la metà degli aborti spontanei del primo quarto di gravidanza sono prodotti a causa di un'alterazione numerica o strutturale dei cromosomi.

Le monosomie autosomiche, ad esempio, non sono praticabili. Molte trisomie come il cromosoma 16 sono spesso abortite e nella monosomia del cromosoma X o della sindrome di Turner le cellule sono vitali ma gli zigoti X0 sono prematuramente abortiti.

Aneuploidia dei cromosomi sessuali

I casi più frequenti di aneuploidie nell'uomo sono correlati ai cromosomi sessuali. Le alterazioni del numero di cromosomi sono tollerate in modo migliore rispetto alle alterazioni dei cromosomi autosomici.

L'aneuploidia influisce sul numero di copie di un altro gene non dalla sua sequenza nucleotidica. Quando la dose di alcuni geni viene modificata, le concentrazioni di prodotti genici vengono alterate. Nel caso dei cromosomi sessuali, si verifica un'eccezione a questa relazione tra il numero di geni e la proteina prodotta.

In alcuni mammiferi (topi e umani), si verifica l'inattivazione del cromosoma X, che consente la stessa dose funzionale dei geni legati a detto cromosoma nelle femmine e nei maschi.

In questo modo, altri cromosomi X sono inattivati ​​in questi organismi, rendendo possibile l'aneuploidia in questi cromosomi di essere meno dannosi.

Alcune malattie come la sindrome di Turner e la sindrome di Klinefelter sono causate da aneuploidie nei cromosomi sessuali.

Sindrome di Klinefelter

Gli individui che presentano questa condizione sono fenotipicamente maschili, con alcune caratteristiche effeminate. La presenza di un cromosoma X extra negli individui maschi è la causa di questa malattia, presentando questi individui 47 cromosomi (xxy).

In casi di gravità di questa condizione, gli uomini presentano voci molto acute, gambe lunghe, poco sviluppo di peli e fianchi e seni femminili molto marcati. Inoltre, sono sterili e potrebbero presentare un piccolo sviluppo mentale. In casi lievi c'è un fenotipo maschile e un normale sviluppo cognitivo.

La sindrome di Klinefelter si verifica in circa una su 800 nascite di individui maschi viventi.

sindrome di Turner

La sindrome di Turner è causata dalla perdita parziale o totale di un cromosoma X ed è presentata nelle donne. Questa alterazione cromosomica si verifica durante la gametoogenesi mediante un processo di disgiunzione post -delCotica.

Diverse alterazioni del cariotipo producono vari fenotipi nella sindrome di Turner. Quando viene perso il materiale a braccio lungo di uno dei cromosomi X (terminale o interstiziale), i fallimenti ovarici primari o secondari e le piccole dimensioni sono prodotti in pazienti con questa condizione. È anche comune la presenza di linfedema e disgenesi gonadica.

Generalmente il fenotipo delle donne che presentano questa malattia è normale, ad eccezione delle basse dimensioni. La diagnosi di questa sindrome dipende, quindi, dallo studio e dalla presenza di alterazione citogenetica.

Questa malattia è presentata circa uno su 3000 neonati del sesso femminile, con più frequenza di aborti spontanei, cioè non più del 5% degli embrioni che si formano con questa alterazione riesce a svilupparsi completamente fino a raggiungere la fine.

Aneuploidia autosomica

Gli individui nati con aneuploidie nei cromosomi autosomici sono rari. Nella maggior parte dei casi in cui si verificano questo tipo di mutazioni, si verificano aborti spontanei, ad eccezione di piccoli aneuploidie di autosomi come la cromosoma trisomia 21.

Si ritiene che, poiché non esistono meccanismi di compensazione delle dosi genetiche nei cromosomi autosomici, le alterazioni della loro composizione siano molto meno tollerate dagli organismi.

Sindrome di Down

Le piccole dimensioni dei cromosomi 21, consente la presenza di ulteriori copie dei geni, essendo meno dannosi rispetto ai cromosomi più grandi. Questi cromosomi hanno meno geni di qualsiasi altro sé.

La sindrome di Down è l'aneuploidia autosomica più comune nell'uomo. Negli Stati Uniti, circa una su 700 nascite presenta questa condizione.

Si stima che il 95% dei casi si verifichi per mancato rispetto, causando trisomia 21 liberi. Il restante 5% è prodotto dalla traslocazione, frequentemente tra i cromosomi 21 e 14. La prevalenza di questa condizione dipende in gran parte dall'età materna concependo.

È stato stabilito che tra l'85 e il 90% dei casi, la presenza di Trisomia libera 21 è associata a alterazioni meiotiche materne. Gli individui che presentano questa condizione sono caratterizzati dall'essere ipotonici, iperestensibili e iporiflettiti.

Inoltre, hanno un cranio moderatamente piccolo, con occiput piatto e branchie, naso e orecchie piccole e bocca con angoli in basso, piccoli e con frequente sporgenza della lingua.

Riferimenti

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