Strukturní chromozomové aberace

Strukturní chromozomové aberace vznikají jako následek chromozomální nestability (projevující se vznikem zlomů), způsobené nadměrnou expozicí jedince klastogenům, nebo zhoršenou funkcí reparačních mechanismů. Kritickou lézí, vedoucí ke vzniku zlomů chromozomů, jsou dvouvláknové zlomy DNA. Následky těchto odchylek závisí na tom, zda je i po strukturní přestavbě zachováno normální množství genetické informace. Pokud ne, potom dochází k fenotypovým projevům, které se odvíjejí od toho, jak velká a jaká část genomu chybí či naopak přebývá. Balancované strukturní aberace, kdy je genetický materiál kvantitativně zachován, jsou obvykle bez klinických příznaků, ale hrozí riziko pro potomstvo, které může zdědit přestavbu v nebalancované podobě.

Obsah 1 Příklady strukturních aberací 1.1 Duplikace (částečná trizomie) 1.2 Delece (částečná monozomie) 1.3 Dicentrický chromozom 1.4 Inverze 1.5 Translokace 1.6 Izochromozom 1.7 Ring chromozom 1.8 Marker chromozom 2 Vybrané syndromy 2.1 Syndrom Cri du chat 2.2 Wolfův-Hirschhornův syndrom 3 Odkazy 3.1 Související odkazy 3.2 Použitá literatura

upravit Příklady strukturních aberací

upravit Duplikace (částečná trizomie)

Zdvojení úseku chromozomu. Může být způsobeno mimo jiné nerovnoměrným crossing-overem, jehož následkem dojde na jednom chromozomu k duplikaci sledovaného úseku, zatímco na druhém je tentýž úsek deletován (viz níže).

upravit Delece (částečná monozomie)

Část chromozomu chybí. Deletován může být terminální konec raménka (potom jde o terminální deleci) nebo střední část některého z ramének chromozomu (intersticiální delece). Delece vznikají jako následek zlomu (terminální delece), dvou zlomů (intersticiální delece) nebo nerovnoměrného crossing-overu (viz výše).

upravit Dicentrický chromozom

Dicentrický chromozom vzniká jako důsledek zlomů dvou chromozomů a fúzí chromozomů zlomenými konci, takže vzniklý abnormální chromozom má dvě centromery. Pokud se vyskytuje jako vrozená chromozomální aberace, je jedna z centromer inaktivní, pak chromozom vypadá a chová se jako monocentrický a může přežívat opakovaná buněčná dělení.

upravit Inverze

Při vzniku inverze dochází ke dvěma zlomům na jednom chromozomu, k přetočení segmentu mezi zlomy a následnému spojení s distálními segmenty. Například důsledkem inverze na chromozomu s původní sekvencí A-B-C-D-E-F-G-H by byla sekvence A-B-F-E-D-C-G-H. Podle toho zda jsou zlomy na krátkém i dlouhém rameni chromozomu, nebo dva zlomy na jednom rameni rozlišujeme:

• pericentrické inverze – invertovaný úsek chromozomu centromeru obsahuje;
• paracentrické inverze – invertovaný úsek chromozomu centromeru neobsahuje.

Inverze patří mezi balancované aberace, obvykle se neprojeví ve fenotypu, ale nosič inverze má riziko nebalancované aberace pro své potomstvo, a to v případě, že dojde k meiotické rekombikaci (crossing-overu) mezi normálním a invertovaným chromozomem.

upravit Translokace

Translokace je výměna dvou odlomených segmentů dvou chromozomů. Translokace mohou být balancované (kdy je zachováno stejné množství genetické informace v buňce) nebo nebalancované (kdy původní množství není zachováno a dodrženo).

• Reciproké translokace jsou vzájemné, reciproké výměny segmentů mezi dvěma nehomologními chromozomy. Počet chromozomů zůstává stejný.
• Robertsonské translokace jsou zvláštní případy translokace, kdy dochází k fúzi dvou dlouhých ramen akrocentrických chromozomů (po ztrátě krátkých ramének, satelitních stopek a satelitů) – např. fúze 14q a 21q. Jedinec s takovouto translokací má o chromozom méně, původní množství genetické informace sice není úplně zachováno (ztráta reciprokého produktu tvořeného oblastmi krátkých ramen), ale nosič této translokace nemá žádné klinické projevy, řadíme ji tedy také mezi balancované aberace. Nosič balancované Robertsonské fúze má však významné riziko, že jeho děti budou postiženy nebalancovanou formou Robertsonské translokace. Existuje například translokační forma Downova syndromu.

upravit Izochromozom

Izochromozom je chromozom, který má duplikované jedno rameno, zatímco druhé je deletované. Vzniká chybným (příčným) štěpením centromery (namísto podélného) v druhém meiotickém dělení nebo v mitóze. Nejčastějším případem izochromozomu u živě narozených je izochromozom pro dlouhá ramena X chromozomu, přítomný u části pacientek s Turnerovým syndromem. Pacientka s takovýmto chromozomálním nálezem může být fertilní (je zachována kritická oblast genů na dlouhých ramenech X)

upravit Ring chromozom

Pokud dojde u chromozomu k deleci konců obou ramének, může se tento chromozom stočit, zlomené konce se spojí a vznikne kruhový chromozom (ring chromozom, prstencový chromozom). Tato nebalancovaná aberace je spojena se ztrátou distálních částí obou ramen.

upravit Marker chromozom

Marker chromozom je malý, nadpočetný chromozom jehož původ nelze standardními cytogenetickými technikami určit. Jeho původ je různý, může to být reciproký produkt Robertsonské fúze, tvořený oblastmi krátkých ramen akrocentrů, nebo izochromozom pro krátká ramena např. 18. chromozomu, nebo pericentromerická oblast nějakého chromozomu apod. Dle toho, zda obsahuje, či neobsahuje euchromatin, může, ale nemusí být spojen s klinickými příznaky. Původ markeru můžeme určit metodami FISH s centromerickými probami.

upravit Vybrané syndromy

upravit Syndrom Cri du chat

Syndrom Cri du chat (neboli syndrom kočičího křiku – či mňoukání) je způsoben delecí na krátkém raménku chromozomu 5. Rozsah této delece může být různý, může jít až o deleci celého krátkého raménka, pak je ale rozsah postižení závažnější. Nejtypičtějším příznakem je charakteristický zvuk, způsobený anomálií hrtanu, který postižení jedinci vydávají a podle kterého dostal syndrom své jméno. Další příznaky zahrnují těžkou mentální retardaci, mikrocefalii, poruchy motoriky, růstovou retardaci, vrozené vady srdce aj.

upravit Wolfův-Hirschhornův syndrom

Wolfův-Hirschhornův syndrom je způsoben delecí krátkých ramen 4. chromozomu. Pacienti jsou retardováni, mají dymorfické rysy, rozštěpy rtu a patra, mikrocefalii, srdeční vady, hypospadii.

upravit Odkazy

upravit Související odkazy

• Chromozomální abnormality
  • Numerické chromozomové abnormality
  • Získané chromozomální aberace
• Mikrodeleční syndromy
• Stavba metafázního chromozomu
• Identifikace chromozomů
• Příčiny vzniku chromozomálních aberací
• Nádorová cytogenetika
• Chromozomální mozaika

upravit Použitá literatura

• PRITCHARD, Dorian J. a Bruce R KORF. Základy lékařské genetiky. 1. vydání. Praha : Galén, 2007. 182 s. ISBN 978-80-7262-449-2.

• NUSSBAUM, R. L., R. R. MCINNES a H. W WILLARD. Klinická genetika (Thompson&Thompson). 6. vydání. Praha : Triton, 2004. 426 s. ISBN 80-7254-475-6.

• ŠÍPEK, Antonín. Genetika [online]. [cit. 1. 6. 2009]. <http://genetika.wz.cz/>.