Хромосомные синдромы

Министерство  образования и науки Украины

Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Хромосомные синдромы 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                                       Контрольная работа

по нормативному курсу

                                                                  “Генетика”

                                                                                 Студентки 3- го курса

Биологического  факультета

                                                                          Слюсарь А.В. 

Научный руководитель: 

                                                           Федота Е.М. 
 

  
 
 
 
 
 
 
 

2010г.

План 
 

1. Классификация хромосомных аномалий человека 

2. Характеристика  внутри -  и меж хромосомных перестроек. 
 

3. Схема записи численных и структурных аномалий хромосом. 

4. Клинические  проявления хромосомных синдромов 

5. Клинико-генетические  характеристики синдромов, связанных  с аномалиями по числу аутосом. 

5.1. Трисомия  по 21-й хромосоме, или Синдром Дауна (СД) 

5.2. Трисомия  по 18-й хромосоме, или Синдром  Эдвардса (СЭ). 

5.3. Трисомия  по 13-й хромосоме, или Синдром  Патау (СП). 

6. Клинико-генетические  характеристики синдромов, связанных  с аномалиями по числу половых  хромосом. 

7. Список использованной литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Хромосомные синдромы - большая группа патологических состояний, возникающих в результате аномалии количества и/или структуры хромосом человека. Клинические проявления при  хромосомных нарушениях наблюдаются  с рождения и не имеют прогредиентного течения, поэтому, правильнее называть эти состояния синдромами, а не заболеваниями.  
 
 
 
 

1. Классификация хромосомных аномалий человека 

В отличие от синдромов наследственные болезни  характеризуются варьирующим возрастом  начала и стадийностью течения, в процессе которого симптомы нарастают или модифицируются таким образом, что клиническая картина в начале и терминальной стадии может существенно различаться. Частота хромосомных синдромов составляет 5-7 на 1000 новорожденных. Однако эти показатели могли бы быть значительно выше, если бы всем эмбрионам с хромосомными перестройками удавалось пройти полный цикл внутриутробного развития и родиться. Аномалии хромосом достаточно часто возникают, как в половых, так и всоматических клетках человека.  

Предполагается, что около 50% всех спонтанных абортов  обусловлены наличием хромосомных  перестроек у плода, около 30% оплодотворенных  яйцеклеток погибает в предимплантационный  период (первые 10 дней после оплодотворения) в связи с наличием хромосомных аномалий, которые нарушают координированную работу генов, экспрессирующихся враннем эмбриогенезе. В первом триместре беременности половина всех случаев самопроизвольного прерывания беременности связана с хромосомными перестройками у эмбриона. Во втором триместре хромосомные перестройки являются причиной самопроизвольных абортов в 25% случаев.

Гибель плода  после 20 недель развития лишь в 10% случаев  оказывается результатом хромосомной  аномалии. Вероятность прерывания беременности и внутриутробной гибели плода зависит от номера хромосомы, вовлеченной в перестройку и типа аномалии. Так моносомии по аутосомам, как правило, обладают летальным эффектом. Достаточно редко у живорожденных выявляются структурные перестройки хромосом 1, 2, 3. Наиболее жизнеспособны дети с аномалиями акроцентрических хромосом.  

В группе хромосомных  аномалий принято выделять геномные и хромосомные мутации. Геномные мутации характеризуются увеличением  полного набора хромосом (полиплоидии) или изменением количества хромосом по одной из пар (анеуплоидии). У человека описано два вида полиплоидии - триплоидии и тетраплоидии, характеризующиеся соответственно трех- и четырехкратным увеличением числа гаплоидных наборов хромосом. Анеуплоидии могут выражаться и в увеличении числа хромосом одной пары (трисомии и тетрасосомии), и в их уменьшении (моносомии). Полиплоидии, как правило, не совместимы с жизнью и встречаются у абортусов и мертворожденных. Летальным эффектом во внутриутробном периоде обладают и моносомии по всем аутосомам.  

Наиболее частые геномные мутации у живорожденных — это трисомии по аутосомам и половым хромосомам и моносомии по Х-хромосоме. Существует два основных механизма возникновения анеуплоидии:  

1) неправильное  расхождение гомологичных хромосом  в мейозе, в результате чего в одну половую клетку попадают две хромосомы (это приводит к возникновению трисомной зиготы), а в другую ни одной (зигота окажется моносомной);  

2) неправильное  расхождение гомологичньгх хромосом  в процессе конъюгации. К нарушению  конъюгации хромосом могут приводить некоторые структурные хромосомные перестройки, например, пара- и пери центрические инверсии, з также увеличение размеров гетерохроматиновых участков хромосом.  

Хромосомные мутации  обусловливают различные изменения  структуры хромосом. Хромосомные мутации характеризуются значительным разнообразием и могут затрагивать одну или две хромосомы одной или нескольких пар. Наиболее часто в межхромосомные перестройки вовлекаются две различные пары хромосом, однако, в редких случаях в хромосомной перестройке могут участвовать несколько пар хромосом. 
 
 

2. Характеристика  внутри -  и меж хромосомных  перестроек. 

ХРОМОСОМНЫЕ ПЕРЕСТРОЙКИ, хромосомные мутации, структурные  изменения хромосом, возникающие  вследствие разрывов в них, сопровождающихся в большинстве случаев воссоединением образовавшихся кусков в иных сочетаниях, чем в исходных хромосомах. Структурные перестройки могут происходить как в пределах одной хромосомы, так и между гомологич. и негомологич. хромосомами и состоят в выпадении (делеция) или удвоении (дупликация) к.-л. участка хромосомы, в перенесении его в др. сегмент хромосомы (транслокация); наконец, участок может оказаться перевёрнутым на 180°, оставаясь в той же хромосоме (инверсия). Делеции и дупликации нарушают генный баланс, что ведёт к изменению признаков организма. Инверсии, изменяющие лишь порядок расположения генов в хромосоме, и транслокации, при к-рых гены перемещённого участка попадают в др. группу сцепления, не нарушают генного баланса и не изменяют фенотипич. признаков организма. При меиозе у гетерозигот, содержащих одну нормальную хромосому и одну с инверсией, сближение этих хромосом затруднено, кроссинговер между ними подавлен или идёт с пониженной частотой, нередко возникают анеуплоидные гаметы (см. Анеуплоидия), поэтому такие организмы отличаются пониженной плодовитостью по сравнению с гомозиго-тами, у к-рых обе хромосомы данной пары несут инверсию или обе нормальны. Ге -терозиготы по хромосомам, несущим транслокацию, дают много анеуплоид-ных гамет, поэтому плодовитость их ниже, чем у гомозиготных организмов.  

X. п. могут  возникать спонтанно, но частота  их резко возрастает под влиянием  физ. и хим. факторов. Небольшие  делеции и дупликации могут  быть следствием неравного кроссинговера. X. п. играют большую роль в  эволюции организмов: дупликации представляют гл. источник увеличения числа генов; инверсии и транслокации могут вести к генетич. изоляции гомозиготных по ним особей, более плодовитых, чем гетерозиготы. При всех X. п. иногда наблюдается т. н. эффект положения гена, заключающийся в том, что ген, перенесённый в новое место хромосомы, изменяет своё действие на фенотип организма. X. п. могут быть использованы в практич. целях для изменения групп сцепления генов, определяющих хозяйственно ценные признаки организмов.

ХРОМОСОМНЫЙ НАБОР, совокупность хромосом, заключённая в ядре любой клетки тела растительного или животного организма; характеризуется постоянным для каждого биол. вида числом хромосом, определённой их величиной и мор-фологич. особенностями. 

3. Схема записи численных и структурных аномалий хромосом. 

При описании аномального  кариотипа используют дополнительные символы, указывающие тип и характер хромосомной перестройки. В случае численных аномалий хромосом (полиплоидии) первым приводится общее количество хромосом, кратное гаплоидному. Например, триплоидный кариотип записывается так: 69,ХХУ или 69,ХХХ.  

При наличии  анеуплоидий по аутосомам после  указания общего количества хромосом и пола человека ставится знак «+»  при увеличении количества хромосом в одной паре или знак «—» при уменьшении. Например, трисомия по IS хромосоме у мужчины записывается как: 47,XY,+18, а моносомия по 13 хромосоме в женском кариотипе записывается как45,ХХ,-13. Напомним, что полная моносомия по любой аутосоме легальна и может определяться только у абортусов и мертворожденных.  

Несколько по-иному  записываются количественные перестройки, затрагивающие половые хромосомы. Если произошло увеличение или уменьшение числа половых хромосом, то знак «+» или «-» не ставится, а просто записываются их символы в необхолимом количестве. Приведем некоторые примеры записи количественных аномалий половых хромосом: 45,ХО - моносомия по Х-хромосоме (синдром Шерешевского-Тернера)

47,ХХХ — трисомия  по Х-хромосоме у женщины 

47,XXY - кариотип  с дополнительной Х-хромосомой у мужчины (синдром Клайнфельтера).  

При описании структурных  аномалий вначале, как и при описании нормального кариотипа, указывается  общее количество хромосом, затем - набор половых хромосом, определяющих пол обследованного, после чего ставится запятая и приводится описание характера структурной перестройки: делеция обозначается del, инверсия -inv, дупликация - dup, транслокация -1, кольцевая хромосома — г, инсерция - ins. После этого, в скобках, указывается номер хромосомы - 46,XY,del(2), а при межхромосомных обменах — номера хромосом, вовлеченных в перестройку.  

Если в перестройку  были вовлечены две хромосомы (и  более), то для отделения их друг от друга ставится точка с запятой  и первой записывается хромосома, имеющая  меньший номер. В том случае, если удается идентифицировать сегменты, подсегменты и полосы хромосом, в которых произошли разрывы, то они указываются в следующих скобках. Так, например, запись 46,XY,del(2)(2q 14.1) означает, что речь идет о разрыве в первой субъединице четвертого сегмента первой полосы длинного плеча второй хромосомы. Примеры записи структурных перестроек хромосом приведены в таблице.  

Хромосомные перестройки  могут обнаруживаться во всех клетках  организма (полная форма хромосомного синдрома) или в определенном клоне  клеток (мозаичная форма). Полные формы хромосомных аномалий могут быть унаследованы от родителей, при наличии носительства ими хромосомной перестройки или возникать de novo в одной единственной гамете, давшей начало новому организму. Появление мозаицизма обусловлено возникновением мутаций в зиготе, сформированной нормальными гаметами в процессе клеточного деления во внутриутробном периоде.  

При обнаружении  мозаицизма обозначение кариотипов различных клеточных клонов разделяются  косой чертой (/). Например, запись кариотипа 45,Х/47,ХХХ (50%/50%) означает, что при цитогенетическом исследовании препарата обнаружены два клона клеток — один с моносомией по Х-хромосоме, а другой с трисомией по Х-хромосоме, в соотношении 1:1. Согласно требованиям современной номенклатуры в конце записи в квадратных скобках должны быть указаны абсолютные количества клеток в клоне каждого типа, обнаруженные при цитогенетическом исследовании. 

 

 
 
 
 

4. Клинические  проявления хромосомных синдромов 

Патологические  изменения при хромосомных болезнях включают дупликации, делеции и транслокации генетического материала ДНК.   

Классификация

 

1. Геномные аберрации  (аномальное количество хромосом, кратное гап-лоидному набору [23п])

2. Триплоидия (у  живорождённых) 

3. Тетраплоидии (спонтанное прерывание беременности).

4. Числовые аномалии (аномальное количество хромосом, некратное гаплоидному набору) возникают  вследствие нарушения расхождения  хромосом при мейозе (как правило,  у лиц со структурно повреждёнными  хромосомами). С увеличением возраста женщины риск рождения у неё ребёнка с числовыми аберрациями увеличивается (особенно резко риск возрастает после 35 лет)