Strukturne aberacije hromozoma

Strukturne aberacije hromozoma su posledica prekida i poremećaja linearnog kontinuiteta hromozoma. Prekidi se nekada javljaju spontano, ali mogu biti i izazvani različitim mutagenima. Hromozomi se mogu prekidati na bilo kom stadijumu ćelijskog ciklusa. Prekinuti delovi, pošto su izgubili telomere, teže da se međusobno spoje, a da bi se to desilo hromozomi moraju da budu blizu jedan drugog.

Na osnovo toga kako se ti prekinuti delovi povezuju (preraspoređuju) razlikuju se četiri osnovna tipa strukturnih aberacija :

• delecije, gubljenje delova hromozoma
• duplikacije, udvajanje delova hromozoma
• inverzije, promene redosleda gena na hromozomu
• translokacije, razmene delova između homologih i nehomologih hromozoma

Duplikacije i delecije

Duplikacije predstavljaju udvajanje, a delecije gubljenje delova hromozoma. Uzrok ovih aberacija je vrlo često nejednaki (nepravilan) krosing-over. Do njega dolazi kada se nesestrinske hromatide homologih hromozoma ne postave simetrično naspramno jedna drugoj. Rezultat takvog krosing-overa su hromatide kod kojih se na jednoj javlja dupliran (udvostručen) deo, a na drugoj hromatidi taj deo nedostaje (delecija) – vidi shemu: Duplikacije manje oštećuju fenotip nego delecije. Sa stanovišta evolucije duplikacije su značajne jer dovode do usložnjavanja genetičkog materijala.

Za više podataka pogledati delecija

Za više podataka pogledati duplikacija

Izohromozomi

Kao posledica nepravilne, poprečne podele centromere mogu nastati izohromozomi, aberabtni hromozomi koji imaju duplikaciju jednog, a deleciju drugog svog kraka. Često opisan na X hromozomu. Osoba sa izohromozomom koji sadrži dupliran q krak X hromozoma (obeležava se sa i(Xq)) ima Tarnerov sindrom.

Za više podataka pogledati Izohromozom

Translokacije

Translokacije predstavljaju razmenu delova između homologih i nehomologih hromozoma. Razlikuju se:

• recipročne,
• nerecipročne i
• Robertsonove translokacije.

Pri recipročnoj translokaciji se razmenjuju delovi između bilo koja dva hromozoma. Nerecipročna translokacija je prenos genetičkog materijala iz jednog u drugi hromozom.

Za više podataka pogledati translokacija

Robertsonove translokacije

Robertsonove translokacije su razmene delova između akrocentričnih hromozoma, pri čemu ti hromozomi mogu biti isti (npr. 21/21) ili različiti (npr. 14/21). Pri ovoj translokaciji dolazi do istovremenog prekida na jednom hromozomu iznad, a na drugom ispod centromere. Zatim dolazi do međusobnog spajanja prekinutih delova i to tako što se spoje dugi kraci (q) oba hromozoma, a kratki kraci (r) se izgube u prvoj narednoj deobi. Spajanjem dugih krakova oba hromozoma nastaje jedan metacentričan (ako su učestvovali isti hromozomi) ili submetacentričan hromozom (ako su se spojili q kraci različitih hromozoma).

Osobe nosioci translokacija su najčešće fenotipski normalne jer se gube samo kratki kraci akrocentričnih hromozoma. (Kratki kraci sadrže gene čiji nedostatak ne utiče na fenotip.)Za njih se kaže da su nosioci uravnotežene translokacije. Potomstvo ovakvih osoba je ugroženo i može imati poremećen broj hromozoma što izaziva određene sindrome (npr. Daunov sindrom). Takvi potomci imaju neuravnoteženu translokaciju.

Potomstvo osoba koje su nosioci uravnotežene translokacije je u različitom stepenu ugroženo u zavisnosti od toga da li se translokacija desila izmađu istih ili različitih hromozoma. Kada je npr. u pitanju translokacija 14/21 onda takvi roditelji stvaraju i normalne gamete (imaju hromozome 14 i 21) i gamete koji nose translokaciju (imaju spojene hromozome 14/21) pa mogu imati i normalnu i obolelu decu (vidi shemu pod A). U slučaju translokacije 21/21 (između istih hromozoma) osoba ne stvara normalne gamete već samo ili gamete koji imaju oba hromozoma 21 (zakačeni su jedan za drugi) ili su bez hromozoma 21 (shema B). Zbog toga oni ne mogu imati zdravu decu.

Inverzije

Inverzije nastaju kada se na jednom hromozomu dese dva prekida pa se deo između prekida rotira za 180°, a zatim dolazi do prespajanja rotiranog dela za ostatak hromozoma. Time se menja redosled gena na hromozomu:

A B C D E F G H I K L M N A B C D I H G F E K L M N

Inverzije mogu biti:

• pericentrične i
• paracentrične.

Ako je rotirani deo hromozoma obuhvatio centromeru onda je to pericentrična , a ako se rotacija desila samo unutar jednog kraka (nije zahvatila centromeru) onda je u pitanju paracentrična inverzija. Pericentričnim inverzijama dolazi do promene oblika hromozoma (vidi sliku).

Nosioci inverzija su uglavnom fenotipski normalni. Štetnost inverzija izražava se u potomstvu. Zbog krosing-overa nastaju aberantni hromozomi koji se prenose na potomstvo.

Za više podataka pogledati Inverzija

Literatura

• Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
• Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
• Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
• Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
• Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
• Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
• Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
• Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
• Lazarević, M: Ogledi iz medicinske genetike, beograd, 1986.
• Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.

Snežana Trifunović, dipl. biolog