Хромосомная транслокация
 | Эта статья нуждается в более надежных медицинских ссылках для проверки или слишком сильно полагается на первоисточники . ( декабрь 2011 г. ) |  |
В генетике — это явление , транслокация хромосом которое приводит к необычной перестройке хромосом. Сюда входят сбалансированная и несбалансированная транслокация двух основных типов: реципрокная и робертсоновская транслокация. Реципрокная транслокация — хромосомная аномалия, вызванная обменом частями между негомологичными хромосомами . Два отдельных фрагмента двух разных хромосом переключаются. Робертсоновская транслокация возникает, когда прикрепляются две негомологичные хромосомы. Это означает, что при наличии двух здоровых пар хромосом одна из каждой пары «слипается» и гомогенно смешивается. [ 1 ]
Слияние генов может возникнуть, когда транслокация объединяет два иначе разделенных гена. Выявляется по цитогенетике или кариотипу пораженных клеток . Транслокации могут быть сбалансированными (при равномерном обмене материала без лишней или недостающей генетической информации и в идеале с полной функциональностью) или несбалансированными (когда обмен хромосомным материалом неравномерен, что приводит к появлению дополнительных или отсутствующих генов ). [ 1 ] [ 2 ]
Реципрокные транслокации
[ редактировать ]Реципрокные транслокации обычно представляют собой обмен материалом между негомологичными хромосомами и встречаются примерно у 1 из 491 живорождений. [ 3 ] Такие транслокации обычно безвредны, поскольку не приводят к приобретению или потере генетического материала, хотя их можно обнаружить при пренатальной диагностике . Однако носители сбалансированных реципрокных транслокаций могут создавать гаметы с несбалансированными хромосомными транслокациями во время мейотической хромосомной сегрегации . Это может привести к бесплодию, выкидышам или появлению детей с отклонениями. Генетическое консультирование и генетическое тестирование часто предлагаются семьям, которые могут быть носителями транслокации. Большинство носителей сбалансированной транслокации здоровы и не имеют никаких симптомов.
Важно различать хромосомные транслокации, которые происходят в зародышевых клетках из-за ошибок в мейозе (т.е. во время гаметогенеза ), и те, которые происходят в соматических клетках из-за ошибок в митозе . Первое приводит к хромосомной аномалии, присутствующей во всех клетках потомства, как и у носителей транслокации. Соматические транслокации, с другой стороны, приводят к аномалиям, характерным только для пораженной клетки и ее предшественников, как при хроническом миелогенном лейкозе с транслокацией филадельфийской хромосомы .
Нереципрокная транслокация
[ редактировать ]Нереципрокная транслокация предполагает односторонний перенос генов с одной хромосомы на другую негомологичную хромосому. [ 4 ]
Робертсоновские транслокации
[ редактировать ]Робертсоновская транслокация — это тип транслокации, вызванный разрывами центромер двух акроцентрических хромосом или вблизи них. Взаимный обмен частями приводит к образованию одной большой метацентрической хромосомы и одной чрезвычайно маленькой хромосомы, которые могут быть потеряны из организма с небольшим эффектом, поскольку содержат мало генов. В результате кариотипа у человека остается всего 45 хромосом, так как две хромосомы слились воедино. [ 5 ] Это не оказывает прямого влияния на фенотип, поскольку единственные гены на коротких плечах акроцентриков являются общими для всех них и присутствуют в вариабельном количестве копий (гены ядрышковых организаторов).
Робертсоновские транслокации наблюдались с участием всех комбинаций акроцентрических хромосом. Наиболее распространенная транслокация у человека затрагивает хромосомы 13 и 14 и наблюдается примерно у 0,97/1000 новорожденных. [ 6 ] Носители робертсоновских транслокаций не связаны с какими-либо фенотипическими отклонениями, но существует риск несбалансированных гамет, которые приводят к выкидышам или аномальному потомству. Например, носители робертсоновских транслокаций, затрагивающих 21 хромосому, имеют более высокий риск рождения ребенка с синдромом Дауна . Это известно как «транслокация Дауна». Это происходит из-за неправильного разделения ( нерасхождения ) во время гаметогенеза. У матери риск передачи инфекции выше (10%), чем у отца (1%). Робертсоновские транслокации, затрагивающие хромосому 14, также несут небольшой риск однородительской дисомии 14 из-за спасения трисомии .
Роль в болезни
[ редактировать ]Некоторые заболевания человека, вызванные транслокациями:
- Рак . Некоторые формы рака вызваны приобретенными транслокациями (в отличие от транслокаций, присутствующих при зачатии); это описано главным образом при лейкозах ( острый миелогенный лейкоз и хронический миелогенный лейкоз ). Транслокации также были описаны при солидных злокачественных новообразованиях, таких как саркома Юинга .
- Бесплодие : один из потенциальных родителей является носителем сбалансированной транслокации , при которой у родителя нет симптомов, но зачатый плод нежизнеспособен.
- Синдром Дауна в меньшинстве (5% или менее) случаев вызывается робертсоновской транслокацией длинного плеча хромосомы 21 на длинное плечо хромосомы 14 . [ 7 ]
Хромосомные транслокации между половыми хромосомами также могут приводить к ряду генетических заболеваний, таких как
- Мужской синдром XX : вызван транслокацией гена SRY с Y-хромосомы на X-хромосому.
По хромосоме
[ редактировать ]
ОЛЛ – острый лимфобластный лейкоз.
ОМЛ – острый миелоидный лейкоз
ХМЛ – хронический миелогенный лейкоз.
ДФСП – Выбухающая дерматофибросаркома
Обозначение
[ редактировать ]Международная система цитогенетической номенклатуры человека (ISCN) используется для обозначения транслокации между хромосомами . [ 9 ] Обозначение t(A;B)(p1;q2) используется для обозначения транслокации между хромосомой A и хромосомой B. Информация во втором наборе круглых скобок, если она дана, дает точное расположение хромосом A и B внутри хромосомы. соответственно — где p указывает на короткое плечо хромосомы, q — на длинное плечо, а цифры после p или q относятся к областям, полосам и поддиапазонам, видимым при окрашивании хромосомы красящим красителем . [ 10 ] См. также определение генетического локуса .
Транслокация — это механизм, который может заставить ген перемещаться из одной группы сцепления в другую.
Примеры транслокаций в хромосомах человека
[ редактировать ]| Транслокация | Сопутствующие заболевания | Слитые гены/белки | |
|---|---|---|---|
| Первый | Второй | ||
| т(8;14)(д24;д32) | Лимфома Беркитта | c-myc на хромосоме 8, придает слитому белку пролиферативную способность лимфоцитов |
IGH@ (тяжелый локус иммуноглобулина) на хромосоме 14, индуцирует массивную транскрипцию слитого белка |
| т(11;14)(д13;д32) | Мантийноклеточная лимфома [ 11 ] | циклин D1 [ 11 ] на хромосоме 11, придает слитому белку способность к пролиферации клеток |
ИГХ@ [ 11 ] (тяжелый локус иммуноглобулина) на хромосоме 14, индуцирует массивную транскрипцию слитого белка |
| т(14;18)(д32;д21) | Фолликулярная лимфома (~90% случаев) [ 12 ] | ИГХ@ [ 11 ] (тяжелый локус иммуноглобулина) на хромосоме 14, индуцирует массивную транскрипцию слитого белка |
Bcl-2 на хромосоме 18, придает слитому белку антиапоптотические способности |
| t(10;(различные))(q11;(различные)) | Папиллярный рак щитовидной железы [ 13 ] | RET протоонкоген [ 13 ] на хромосоме 10 | PTC ( папиллярный рак щитовидной железы ) – заполнитель для любого из нескольких других генов/белков. [ 13 ] |
| т(2;3)(q13;p25) | Фолликулярный рак щитовидной железы [ 13 ] | PAX8 – ген парного бокса 8 [ 13 ] на хромосоме 2 | PPARγ1 [ 13 ] ( рецептор γ 1, активирующий пролифератор пероксисомы ) на хромосоме 3 |
| т(8;21)(д22;д22) [ 12 ] | Острый миелобластный лейкоз с созреванием | ETO on chromosome 8 | ОМЛ1 на 21 хромосоме обнаруживается примерно в 7% новых случаев ОМЛ, имеет благоприятный прогноз и предсказывает хороший ответ на цитозинарабинозидом . терапию [ 12 ] |
| t(9;22)(q34;q11) Филадельфийская хромосома | Хронический миелогенный лейкоз (ХМЛ), острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ) | Abl1 Ген на хромосоме 9 [ 14 ] | BCR («область кластера точек разрыва» на хромосоме 22). [ 14 ] |
| т(15;17)(д22;д21) [ 12 ] | Острый промиелоцитарный лейкоз | Белок PML на хромосоме 15 | RAR-α на хромосоме 17 постоянное лабораторное обнаружение транскрипта PML-RARA является сильным предиктором рецидива. [ 12 ] |
| т(12;15)(p13;q25) | Острый миелолейкоз, врожденная фибросаркома, секреторный рак молочной железы, аналог секреторной карциномы слюнных желез, клеточный вариант мезобластной нефромы | TEL на хромосоме 12 | Рецептор TrkC на хромосоме 15 |
| т(9;12)(р24;р13) | ХМЛ , ВСЕ | КАК он хромосома 9 | TEL на хромосоме 12 |
| т(12;16)(q13;p11) | Миксоидная липосаркома | DDIT3 (ранее CHOP) на хромосоме 12 | Ген FUS на хромосоме 16 |
| т(12;21)(p12;q22) | ВСЕ | TEL на хромосоме 12 | ОМЛ1 на 21 хромосоме |
| т(11;18)(д21;д21) | MALT-лимфома [ 15 ] | BIRC3 (API-2) | МЛТ [ 15 ] |
| t(1;11)(q42.1;q14.3) | Шизофрения [ 8 ] | ||
| т(2;5)(p23;q35) | Анапластическая крупноклеточная лимфома | АЛК | НПМ1 |
| т(11;22)(q24;q11.2-12) | саркома Юинга | ФЛИ1 | EWS |
| т(17;22) | ДФСП | Коллаген I на 17 хромосоме | Фактор роста тромбоцитов B на хромосоме 22 |
| т(1;12)(д21;р13) | Острый миелогенный лейкоз | ||
| t(X;18)(p11.2;q11.2) | Синовиальная саркома | ||
| т(1;19)(q10;p10) | Олигодендроглиома и олигоастроцитома | ||
| т(17;19)(q22;p13) | ВСЕ | ||
| t(7,16) (q32-34;p11) или t(11,16) (p11;p11) | Фибромиксоидная саркома низкой степени злокачественности | ФУС | CREB3L2 или CREB3L1 |
История
[ редактировать ]В 1938 году Карл Сакс из биологических лабораторий Гарвардского университета опубликовал статью под названием «Хромосомные аберрации, вызванные рентгеновскими лучами», в которой продемонстрировал, что радиация может вызывать серьезные генетические изменения, воздействуя на хромосомные транслокации. Считается, что эта статья положила начало развитию радиационной цитологии и позволила ему называться «отцом радиационной цитологии».
Восстановление двухцепочечного разрыва ДНК
[ редактировать ]Исходным событием образования транслокации обычно является двухцепочечный разрыв хромосомной ДНК . [ 16 ] Типом репарации ДНК, который играет важную роль в генерации хромосомных транслокаций, является негомологичный путь соединения концов. [ 16 ] [ 17 ] Когда этот путь функционирует правильно, он восстанавливает двухцепочечный разрыв ДНК, повторно соединяя первоначально разорванные концы, но когда он действует неправильно, он может неправильно соединять концы, что приводит к геномным перестройкам, включая транслокации. Чтобы произошло незаконное соединение разорванных концов, ДНК партнеров по обмену должны быть физически близки друг к другу в трехмерном геноме . [ 18 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «ЕвроГентест: Хромосомные транслокации» . www.eurogentest.org . Архивировано из оригинала 24 января 2018 года . Проверено 29 марта 2019 г.
- ^ «Могут ли изменения в структуре хромосом повлиять на здоровье и развитие?» . Домашний справочник по генетике . Национальная медицинская библиотека . Проверено 15 июля 2020 г.
- ^ Милунски, Обри; Милунски, Джефф М. (2015). Генетические нарушения и плод: диагностика, профилактика и лечение (7-е изд.). Хобокен: Джон Уайли и сыновья. п. 179. ИСБН 978-1-118-98152-8 . Проверено 15 июля 2020 г.
- ^ «Транслокация» . Школы Кармель Клэй. Архивировано из оригинала 1 декабря 2017 года . Проверено 2 марта 2009 г.
- ^ Хартвелл, Лиланд Х. (2011). Генетика: от генов к геномам . Нью-Йорк: МакГроу-Хилл. п. 443. ИСБН 978-0-07-352526-6 .
- ^ Е. Антон; Дж. Бланко; Дж. Эгоскью; Ф. Видаль (29 апреля 2004 г.). «Исследование FISH спермы у семи мужчин-носителей робертсоновской транслокации t(13;14)(q10;q10)» . Репродукция человека . 19 (6): 1345–1351. дои : 10.1093/humrep/deh232 . ISSN 1460-2350 . ПМИД 15117905 .
- ^ «Причины» . nhs.uk. Архивировано из оригинала 4 июня 2017 года . Проверено 16 сентября 2023 г.
- ^ Jump up to: а б Семпл Калифорния, Девон Р.С., Ле Хеллард С., Porteous DJ (апрель 2001 г.). «Идентификация генов из области разрыва транслокации, связанной с шизофренией». Геномика . 73 (1): 123–6. дои : 10.1006/geno.2001.6516 . ПМИД 11352574 .
- ^ Шаффер, Лиза. (2005) Международная система цитогенетической номенклатуры человека С. Каргер А.Г. ISBN 978-3-8055-8019-9
- ^ «Характеристика групп хромосом: Кариотипирование» . rerf.jp. Фонд исследования радиационных эффектов . Проверено 30 июня 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с д Ли Дж.Ю., Гайяр Ф., Моро А. и др. (май 1999 г.). «Обнаружение транслокации t (11; 14) (q13; q32) в мантийно-клеточной лимфоме методом флуоресцентной гибридизации in situ» . Являюсь. Дж. Патол . 154 (5): 1449–52. дои : 10.1016/S0002-9440(10)65399-0 . ПМК 1866594 . ПМИД 10329598 .
- ^ Jump up to: а б с д и Бертис, Карл А.; Эшвуд, Эдвард Р.; Брунс, Дэвид Э. (16 декабря 2011 г.). «44. Злокачественные новообразования кроветворения» . Учебник Титца по клинической химии и молекулярной диагностике . Elsevier Науки о здоровье. стр. 1371–1396. ISBN 978-1-4557-5942-2 . Проверено 5 ноября 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Кумар, Винай; Аббас, Абул К.; Фаусто, Нельсон; Митчелл, Ричард Шеппард (2007). «Глава 20: Эндокринная система». Основная патология Роббинса (8-е изд.). Филадельфия: Сондерс. ISBN 978-1-4160-2973-1 .
- ^ Jump up to: а б Курцрок Р., Кантарджян Х.М., Друкер Б.Дж., Талпаз М. (май 2003 г.). «Лейкозы с положительной филадельфийской хромосомой: от основных механизмов к молекулярной терапии». Энн. Стажер. Мед . 138 (10): 819–30. дои : 10.7326/0003-4819-138-10-200305200-00010 . ПМИД 12755554 . S2CID 25865321 .
- ^ Jump up to: а б Кумар, Винай; Аббас, Абул К.; Фаусто, Нельсон; Митчелл, Ричард Шеппард (2007). Основная патология Роббинса (8-е изд.). Филадельфия: Сондерс. п. 626. ИСБН 978-1-4160-2973-1 .
- ^ Jump up to: а б Агарвал, С.; Тафель, А.А.; Канаар, Р. (2006). «Репарация двухцепочечных разрывов ДНК и хромосомные транслокации». Восстановление ДНК . 5 (9–10): 1075–1081. дои : 10.1016/j.dnarep.2006.05.029 . ПМИД 16798112 .
- ^ Боландер, СК; Какадия, Премьер-министр (2015). «Репарация ДНК и хромосомные транслокации». Хромосомная нестабильность в раковых клетках . Последние результаты исследований рака. Том. 200. стр. 1–37. дои : 10.1007/978-3-319-20291-4_1 . ISBN 978-3-319-20290-7 . ПМИД 26376870 .
{{cite book}}:|journal=игнорируется ( помогите ) - ^ Роча, ПП; Шомей, Ж.; Скок, Дж. А. (2013). «Молекулярная биология. Поиск подходящего партнера в 3D-геноме» . Наука . 342 (6164): 1333–1334. дои : 10.1126/science.1246106 . ПМЦ 3961821 . ПМИД 24337287 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с хромосомными транслокациями , на Викискладе?
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
