האנטומיה-בלקסיקון

מוטציה בכרומוזום

הגדרה - מהי מוטציה כרומוזומית?

הגנום האנושי, כלומר מכלול הגנים, מחולק לכרומוזומים. כרומוזומים הם שרשראות DNA ארוכות מאוד שניתן להבחין זה מזה במטאפזה של חלוקת גרעין התא. הגנים מסודרים על הכרומוזומים בסדר קבוע.

עם מוטציות כרומוזומים ישנם שינויים גלויים מבחינה מיקרוסקופית ברצף זה, אשר נגרמים כתוצאה מפגיעה גדולה יחסית בכרומוזומים. ניתן להבחין בין צורות שונות של נזק מסוג זה. חלק מהצורות אינן מורגשות, אך אחרות גורמות לתמונות קליניות רציניים. איזו מחלה מתפתחת תלויה בסוג הנזק ובאילו כרומוזום היא נמצאת.

סיבות - מדוע הן מתעוררות?

מוטציות כרומוזומיות מתעוררות אצל מחצית מהאנשים שנפגעו ממוטציות שעלו "דה נובו". דה נובו פירושו שהמוטציה התעוררה רק בתאי הנבט של ההורים, כלומר תאי ביצה או זרע.

רעלים מסוימים יכולים לגרום למוטציות כרומוזומיות. קלסטוגנים כביכול אלה גורמים לשבירת הכרומוזומים, וגורמים לצורות השונות של מוטציות כרומוזומים.

לבני אדם יש שני סוגים של כרומוזומים, אחד אמהי ואחד אבהי. כאשר נוצר תא הנבט, האיפור הגנטי האימהי והאבהי מתערבב. תהליך זה נקרא "מעבר".

בדרך כלל יש רק ערבוב בין כרומוזומים מאותו סוג. מעבר זה לקוי במקרה של מוטציות כרומוזומים. זה קורה שחלקים מכרומוזום בנויים לכרומוזום מסוג אחר. בנוסף, ניתן לשלב חלקים כרומוזומים הפוכים. אולם לעיתים אבד חלק מהכרומוזום בתא נבט לחלוטין.

איך אתה מזהה מוטציה בכרומוזום?

אם יש מומים או פיגור שכלי, ניתן לבצע ניתוחי כרומוזום כדי לאשר גורם גנטי. כדי לבצע ניתוח כרומוזום, נלקחים תאים מהאדם על מנת לבחון את הכרומוזומים שלהם.

לימפוציטים, כלומר תאי ההגנה החיסונית המסתובבים בדם, משמשים לרוב לניתוח. אולם באופן עקרוני ניתן להשתמש בכל התאים שיש להם גרעין תא.

מוטציות כרומוזומיות קשורות לשינויים, שאת חלקם ניתן לראות תחת מיקרוסקופ אור. לכרומוזומים השונים יש צורה מאוד ספציפית.

בנוסף, טכניקה מיוחדת מאפשרת להכתים את הכרומוזומים. להקות כביכול מתפתחות במהלך צבע זה. על ידי זיהוי הלהקות הספציפיות ניתן לקבוע מי מבין 23 זוגות הכרומוזומים. ניתן להשתמש בטכניקת פס זה גם לגילוי שינויים בכרומוזומים המתאימים.

אילו מוטציות בכרומוזום יש?

במקרה של מוטציות כרומוזומים, מבדילים בין צורות שונות של מוטציה.

חלק מהכרומוזום אבד במחיקה. הכרומוזום הנגוע מתקצר בנקודה המקבילה. במקרה של מחיקה, הגנים הולכים לאיבוד; ההשפעות יכולות להיות שונות בהתאם לקטע.

בניגוד למחיקה, ההכנסה כרוכה בהחדרת קטע כרומוזום לכרומוזום אחר. אם מקור המקטע בגרעין תאים אחר, הגנים בפלח זה משוכפלים. תיתכן ייצור יתר של מוצר הגנים.

בהיפוך, קטע נמצא בכרומוזום הנכון, אך בסדר הפוך.

יכולה להיות גם כפילות, כאשר חלק מהכרומוזום משוכפל.

המוטציה הכרומוזומית החשובה ביותר היא הטרנסלוקציה. כאן, חלקים כרומוזומים משני כרומוזומים שונים מחליפים את מקומם. אם חילופי דברים אלה אינם מלווים באובדן גנים, מדברים על אחד מְאוּזָן מעבר - מקום. נשאים של טרנסלוקציות מאוזנות לרוב אינם מראים על שום חריג, אך יש להם הפלות תכופות יותר. בנוסף, הצאצאים הם לעתים קרובות נשאים יותר לא מאוזן תרגומים. אצל אלה אבד חומר גנטי והצאצאים מוגבלים.

גלה אילו שינויים ב- DNA מלבד מוטציות נפוצים ב: אפיגנטיקה

מהו טרנסלוקציה הדדית?

בתרגום הדדי מחליפים ביניהם חלקים משני כרומוזומים שונים. עם טרנסלוקציה הדדית חשוב שהתוכן הכולל של החומר הגנטי בתא יישאר זהה.

עם זאת, לסובלים מהבעיות יש בעיות ביצירת תאי נבט. אם יש כרומוזום בתא הנבט המתפתח, בו הוחלף חתיכה, אז תא זה אינו בר-קיימא.

עם זאת, יכול להיות גם המקרה ששני הכרומוזומים שבהם הוחלף חתיכה גומרים בתא נבט. ואז רק הכרומוזומים הרגילים מסתיימים בתא הנבט האחר שנוצר. אם זה המקרה, רק מחצית מתאי הנבט אינם מסוגלים לחיות. החצי השני מכיל קבוצה רגילה של כרומוזומים.

העברה הדדית יכולה להוביל למגוון של מחלות גנטיות. אחד לפני כן, למשל, הוא ליקמיה כרונית של מיאלואידי, שם ניתן לאתר מספר גבוה של כרומוזומי פילדלפיה.

תסמונת הצעקה של חתול

תסמונת הצעקה של החתול, או תסמונת קרי-דו-צ'ט, נקראת כך מכיוון שהפעוטות צורחים גבוה מאוד וכמו חתולים. הצרחות הגבוהות הללו נגרמות על ידי מום בגרון הרחם. הגורם לתסמונת בכי החתול הוא מחיקה בזרוע הקצרה של הכרומוזום 5.

הנפגעים הם מפגרים קשה ונכים נפשית. עם זאת, מוגבלות שכלית משתנה מאוד. יש להם ראש קטן וצמיחתם מופרעת. ישנן גם מומים גופניים אחרים. שינויים באיברים הפנימיים נדירים מאוד. לפיכך תוחלת החיים אינה מוגבלת באופן משמעותי.

קרא עוד בנושא בכתובת: תסמונת הצעקה של חתול

מהי סטייה כרומוזומלית?

סטייה בכרומוזום היא שינוי בכרומוזומים הנראים תחת מיקרוסקופ אור. לעומת זאת, ישנן מוטציות גנים, השינויים הללו קטנים בהרבה וניתן להכיר רק באמצעות אבחון גנטי מדויק יותר.

ניתן לחלק סטיות כרומוזומים לשתי צורות. ישנן סטיות מבניות ומספריות. הסטיות המבניות נדונו בפרק זה והן נקראות גם מוטציות כרומוזומים. הם מלווים בשינוי בכרומוזומים עצמם.

סטייה נומרית פירושה שיש מספר שגוי של כרומוזומים. הקריוטיפ האנושי הרגיל, כלומר מספר הכרומוזומים, הוא 46, XY אצל גברים ו 46, XX אצל נשים. יש לציין כי הכרומוזומים משוכפלים, היוצא מן הכלל היחיד הוא כרומוזומי המין אצל גברים.כרומוזומי המין, המייצגים את ההבדל היחיד בגנום אצל גברים ונשים, מסומנים על ידי האותיות.

בהיבטים מספריים, כרומוזומים עשויים להופיע בתדירות גבוהה יותר או להיעדר. הדוגמה הידועה ביותר היא תסמונת דאון, טריזומיה 21, השם מרמז שהכרומוזום ה -21 קיים שלוש פעמים במקום פעמיים. הקריוטיפ של אדם נראה כך: 47, XY + 21 לגברים ו- 47, XX + 21 לנשים.

דוגמה לחוסר כרומוזום היא תסמונת טרנר או מונוזומיה X, במקרה זה חסר כרומוזום X, וכתוצאה מכך קריוטיפ 45, X0. האנשים שנפגעו הם נשים עם מומים גופניים מסוימים.

תוכלו ללמוד עוד בנושא זה ב: סטייה בכרומוזום - מה זה?

תסמונת קליינפלטר

תסמונת קליינפלטר אינה מוטציה כרומוזומלית. מוטציות כרומוזומיות מלוות בשינוי מבנה. המספר הלא נכון של הכרומוזומים קיים בתסמונת קלינפלטר. שינוי זה נקרא סטייה כרומוזומלית נומרית.

רק גברים יכולים להיות מושפעים מתסמונת קלינפלטר. בדרך כלל, בנוסף ל -44 הכרומוזומים האחרים, יש לגברים (22 כרומוזומים, כל אחד בשני עותקים), כרומוזום X אחד וכרומוזום Y אחד. בתסמונת קלינפלטר יש כרומוזום X אחד יותר מדי.

לשינוי זה ההשפעה הגדולה ביותר על איברי המין. לנפגעים יש אשכים קטנים וברוב המקרים אין ייצור זרע מתפקד, וייצור הטסטוסטרון על ידי האשך מוגבל.

תסמונת קלינפלטר מתגלה לרוב רק בהקשר של ייעוץ פוריות. ברוב המוחלט של הנפגעים זה לא מתגלה. התפתחות השד יכולה להתרחש במהלך גיל ההתבגרות, ושיער הגוף לרוב דליל בלבד. עם זאת, אלה המושפעים אינם מוגבלים במודיעין שלהם.

מידע נוסף בנושא זה ניתן למצוא בכתובת: תסמונת קליינפלטר

מהי מוטציה נקודתית?

מוטציה נקודתית היא מוטציה של הגנים הקיימים בצורה של DNA. ה- DNA מורכב מארבעה נוקליאוטידים שונים. במקרה של מוטציה נקודתית, נוקלאוטיד אחד מחליף אחר. ה- DNA של הגנים נקרא בתהליך מורכב. התוצר הסופי של תהליך זה הוא חלבון.

איזה חלבון מיוצר נקבע בעיקרו על ידי רצף הנוקלאוטידים. שלושה נוקליאוטידים רצופים קובעים איזו חומצת אמינו קשורה לשרשרת החלבונים המתקבלת. ההתמזגות של מספר רב של חומצות אמינו הופכת אז לחלבון.

אבל אם נוקלאוטיד אחד מוחלף על ידי אחר, יכול לקרות שחומצה אמינית נוספת משולבת בחלבון. התוצאה היא מוטציה שנקראת missense. החלבון שנוצר יכול להישאר בתפקוד מלא על ידי החלפת חומצת האמינו או שהוא יכול גם לאבד את תפקודו.

אפשרות נוספת היא לשלב מה שמכונה קוד עצור. סוג כזה של מוטציה נקרא מוטציה שטויות. קודון העצירה מסמן את סוף החלבון: אם הוא מוחדר במקום הלא נכון, החלבון אינו שלם.

עם צורות אלה של מוטציות נקודתיות, מספר הנוקליאוטידים שיש לקרוא יהיה זהה. חומצות האמינו הנכונות משולבות לפני מוטציה נקודתית ואחריה. לכן "רשת הקריאה" נשמרת. מוטציות בהן משלבים או מוסרים נוקלאוטיד, כלומר החדרה או מחיקה, חמורים יותר. עם מוטציה זו, לאחר הנוקלאוטיד החסר או המובנה, משלבים שלושה נוקליאוטידים נוספים, מה שאומר שחומצות אמינו שונות מובנות ונוצר חלבון שונה לחלוטין.

המאמר הבא שלנו יכול גם לעניין אותך: טלומרים - אנטומיה, תפקוד ומחלות

סיסטיק פיברוזיס

סיסטיק פיברוזיס היא מחלה הנובעת ממוטציה בתעלת כלוריד. תעלות אלה חשובות ליצירת ריר בגוף, שכן מים יכולים לברוח בעקבות הכלוריד, מה שהופך את הריר לדק יותר.

למרות שכל מערכות האיברים מושפעות ממחלה זו, הריאות נמצאות בקדמת הבמה. בגלל הריר הצמיגי, הריאות אינן יכולות לבצע את פעולת הניקוי העצמי שלהן.

ריר נוזלי דק הוא תנאי הכרחי להסרת פתוגנים וחומרים אחרים מהריאות. חוסר הניקוי מוביל לדלקת ריאות מוגברת. זו אחת הסיבות לכך שלנפגעים יש תוחלת חיים קיצונית.

המוטציה של הערוץ נובעת ממוטציה גנטית. משמעות הדבר היא שרצף רכיבי ה- DNA בתוך הגן השתנה. המוטציה קטנה בהרבה ממוטציות כרומוזומים, אך עם השלכות חמורות מאוד. ידועות מאות מוטציות שונות של הגן, שכולן מובילות לתפקוד לקוי של התעלה.

קרא עוד על זה תחת: סיסטיק פיברוזיס