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

)

)