Celotna količina genskega materiala je položena v samo 46 parih kromosomov. In kromosomi, kot vemo iz biologije, se nahajajo v jedru celice. Zdrava oseba ima kariotip 23 parov diploidnih kromosomov. To pomeni, da je 46 XX ženski kromosomski niz, 46 XY pa moški kromosomski niz. Ko se kromosom zlomi, glavni "nosilec" genetske kode, se pojavijo različne vrste kršitev.
Mutacije niso edinstvene za ljudi. Majhne spremembe v genskem materialu prispevajo k raznolikosti manifestacije narave. Pri tako imenovani uravnoteženi translokaciji pride do spremembe kromosomov brez izgube informacij in brez nepotrebnega podvajanja. Najpogosteje se to zgodi med mejozo (delitev kromosomov), poleg tega se včasih podvojijo deli kromosomov (pride do podvajanja), nato pa so posledice nepredvidljive. Vendar bomo upoštevali le Robertsonove translokacije, njihove značilnosti in posledice.
Robertsonove translokacije - kaj je to? Genski problemi človeštva
Zaradi vrzelikromosomov blizu centromere, se v človeški genetski kodi pojavijo strukturne spremembe. Vrzel je lahko enojna in se včasih ponavlja. Ena roka kromosoma po prelomu (običajno kratka roka) je izgubljena. Toda obstajajo primeri, ko se prelom pojavi hkrati v 2 kromosomih, katerih kratke krake se zamenjajo. Dogaja se, da so samo nekateri deli rame podvrženi translokaciji. Toda tako kratke krake v kromosomih akrocentričnega tipa (v katerih centromera deli kromosom na daljše in krajše krake) nikoli ne nosijo vitalnih informacij. Poleg tega izguba takšnih elementov ni tako pomembna, saj je ta dedni material kopiran v drugih akrocentričnih kromosomih.
Toda, ko se ločeni kratki kraki zlijejo s kratkimi kraki drugega gena in so tudi preostale dolge krake spajkane skupaj, potem takšna translokacija ni več uravnotežena. Takšne "preureditve" genskega materiala so Robertsonove translokacije.
W. Robertson je leta 1916 preučeval in opisal to vrsto translokacije. In anomalija je bila poimenovana po njem. Robertsonova translokacija lahko privede do razvoja raka, vendar morda ne vpliva na videz in zdravje nosilca. Vendar se otrok v večini primerov, če ima eden od staršev takšno translokacijo, rodi z odstopanji.
Kako pogosta je mutacija?
Zahvaljujoč izboljšanju tehnologije in razvoju genetike kot znanosti je danes mogoče vnaprej vedeti, ali obstajajo nepravilnosti vkariotip nerojenega otroka. Zdaj je mogoče voditi statistiko: kako pogosto se pojavljajo genske anomalije? Po trenutnih podatkih se Robertsonove translokacije pojavijo pri enem novorojenčku od tisoč. Najpogosteje je diagnosticirana translokacija kromosoma 21.
Majhne kromosomske translokacije absolutno ne ogrožajo samega nosilca. Ko pa so prizadeti pomembni elementi kode, se lahko otrok po nekaj mesecih rodi mrtvorojen ali umre, kot se na primer zgodi s Patauovim sindromom. Toda Patauov sindrom je zelo redek. Približno 1 od 15.000 rojstev.
Dejavniki, ki prispevajo k pojavu translokacije v kromosomih
V naravi obstajajo spontane mutacije, ki jih ne povzroča nič. Toda okolje naredi svoje prilagoditve razvoju genoma. Več dejavnikov prispeva k povečanju mutacijskih sprememb. Ti dejavniki se imenujejo mutageni. Znani so naslednji dejavniki:
- učinek dušikovih baz;
- tuji biopolimeri DNK;
- mati pije med nosečnostjo;
- vpliv virusov med nosečnostjo.
Najpogosteje do translokacije pride zaradi škodljivih učinkov sevanja na telo. Vpliva na ultravijolično sevanje, protonsko in rentgensko sevanje, pa tudi na žarke gama.
Kateri kromosomi se spremenijo?
Kromosomi 13, 14, 15 in 21 so podvrženi translokaciji. Najbolj priljubljena in nevarna translokacija je Robertsonova translokacija med 14. in 21. letomkromosomi.
Če mejoza povzroči dodaten kromosom (trisomija) pri plodu s to translokacijo, se bo otrok rodil z Downovim sindromom. Isti precedens je možen, če pride do Robertsonove translokacije med kromosomoma 15 in 21.
Translokacija kromosomov skupine D
Robertsonova translokacija kromosomov skupine D vpliva samo na akrocentrične kromosome. Kromosoma 13 in 14 sta vpletena v translokacije v 74 % primerov in jih imenujemo neuravnotežene translokacije, ki pogosto nimajo življenjsko nevarnih posledic.
Vendar obstaja ena okoliščina, ki lahko spremlja takšne anomalije. Robertsonova translokacija 13, 14 pri moških lahko povzroči moteno plodnost takega moškega nosilca (kromosomski niz 45 XY). Ker zaradi izgube obeh kratkih krakov namesto 2 parov kromosomov pogosto ostane le še en, ki ima 2 dolga, gamete takega človeka ne morejo dati sposobnega potomstva.
Ista Robertsonova translokacija 13, 14 pri ženski prav tako zmanjša njeno zmožnost imeti otroka. Menstruacija je prisotna pri takšnih ženskah, vendar so bili primeri, ko so rodile zdrave otroke. A statistika še vedno kaže, da so to redki primeri. Večina njihovih otrok ni sposobna preživeti.
Posledice translokacij
Ugotovili smo že, da so nekatere strukturne spremembe povsem normalne in ne predstavljajo grožnje. Posamezna Robertsonova translokacija je določena samo z analizo. Toda ponavljajoča se translokacija vnaslednja generacija kromosomov je že nevarna.
Robertsonova translokacija 15 in 21 v kombinaciji z drugimi strukturnimi spremembami je lahko celo obžalovanja vredna. Podrobneje bomo opisali vse posledice posameznih strukturnih sprememb v kariotipu. Spomnimo se, da je kariotip niz kromosomov, ki so lastni posamezniku v jedru.
trizomije in translokacije
Poleg translokacij genetiki razlikujejo tako anomalijo, kot je trisomija v kromosomu. Trisomija pomeni, da ima fetalni kariotip triploidni nabor enega od kromosomov, namesto predpisanih 2 kopij se včasih pojavi mozaična trisomija. To pomeni, da triploidnega niza ne opazimo v vseh celicah telesa.
Trizomija v kombinaciji z Robertsonovo translokacijo vodi do zelo resnih posledic: kot so Patauov sindrom, Edwardsov sindrom in bolj pogost Downov sindrom. V nekaterih primerih niz takšnih anomalij vodi v zgodnji splav.
Downov sindrom. Manifestacije
Opozoriti je treba, da so translokacije, ki vključujejo 21 in 22 kromosomov, bolj stabilne. Takšne anomalije ne vodijo v smrt, niso polsmrtonosne, ampak preprosto vodijo do odstopanja v razvoju. Tako je trisomija 21 v kombinaciji z Robertsonovsko translokacijo v kariotipu pri analizi kariotipa ploda jasen "znak" Downovega sindroma, genetske bolezni.
Downov sindrom je značilen tako fizične kot duševne nenormalnosti. Napoved življenja pri takšnih ljudeh je ugodna. Kljub srčnim napakam in nekaterim fiziološkim spremembam v okostju, je njihovtelo deluje normalno.
Značilni znaki sindroma:
- ravni obraz;
- povečan jezik;
- veliko kože na vratu, ki gre v gube;
- klinodaktilija (ukrivljenost prstov);
- epicanthus;
- srčna bolezen je možna v 40% primerov.
Ljudje s tem sindromom začnejo hoditi počasneje, izgovarjati besede. In tudi težje se učijo kot drugi otroci iste starosti.
Vseeno so sposobni plodnega dela v družbi in se bodo z nekaj podpore in primernega dela s takšnimi otroki tudi v prihodnje dobro družili.
Patauov sindrom
Sindrom je manj pogost kot Downov sindrom, vendar ima tak otrok veliko okvar različnih vrst. Skoraj 80 % otrok s to diagnozo umre v enem letu življenja.
Leta 1960 je Klaus Patau proučeval to anomalijo in odkril vzroke za genetsko odpoved, čeprav je pred njim leta 1657 opisal sindrom T. Bartolinija. Tveganje za takšne motnje se poveča pri tistih ženskah, ki rodijo otroka po 31.
Pri takih otrocih so številne telesne okvare združene s hudimi psihomotoričnimi razvojnimi motnjami. Značilnost sindroma:
- mikrocefalija;
- nenormalne roke, pogosto z dodatnimi prsti;
- nizko nastavljena nepravilna ušesa;
- zajčja ustnica;
- kratek vrat;
- ozke oči;
- očitno "potopljen" nosni most;
- okvare ledvic in srca;
- razcepljena ustnica ali nebo;
- nosečnost ima samo eno popkovino.
Majhno število preživelih dojenčkov prejme zdravniško pomoč. In lahko živijo dolgo časa. Toda prirojene anomalije še vedno vplivajo na naravo življenja in njegovo kratkotrajnost.
Edwardsov sindrom
Trisomija kromosoma 18 zaradi translokacije vodi v Edwardsov sindrom. Ta sindrom je manj znan. S to diagnozo otrok komaj živi do šest mesecev. Zakon naravne selekcije ne bo dovolil, da bi se razvila bitja z veliko odstopanji.
Na splošno je število različnih okvar pri Edwardsovem sindromu približno 150. Obstajajo malformacije krvnih žil, srca in notranjih organov. Hipoplazija možganov je pri takšnih novorojenčkih vedno prisotna. Možne so anomalije v strukturi prstov. Zelo pogosto se pojavi tako izrazita anomalija, kot je deformacija stopala.
Kateri testi odkrijejo nepravilnosti med razvojem ploda?
Za analizo fetalnega kariotipa je potrebno pridobiti material - fetalne celice.
Obstaja več testov. Poglejmo, kako se bo vse zgodilo.
1. Biopsija horionskih resic. Analiza se izvede v 10. tednu. Te resice so neposredni del posteljice. Ta delček biološkega materiala bo povedal vse o prihodnjem plodu.
2. Amniocenteza. S pomočjo igle se vzame več plodovih celic in plodovnica. Najpogosteje jih jemljejo v 16. tednu nosečnosti, po nekaj tednih pa lahko par prejme podrobneinformacije o varstvu otrok.
Mamice, ki imajo povečano tveganje za rojstvo otroka z nepravilnostmi, pošljemo na takšno analizo. Običajno tisti pari, ki imajo:
1) je imela nepojasnjene splave;
2) par dolgo ni mogel zanositi;
3) v rodu so bile tesno povezane vezi.
Takšni mladi imajo lahko Robertsonove translokacije nekaterih kromosoma. Zato morajo vnaprej opraviti analizo svojega kariotipa, da bi vedeli, kakšne so možnosti, da zdržijo in rodijo zdravega otroka.
