| اختلالات کروموزومی حاصل تغییرات در ساختمان و یا تعداد کروموزومها می‌باشد. بیش از شصت اختلال مختلف در انسان تشخیص داده شده که مربوط به کروموزومها می‌شود. افراد مبتلا به اینگونه امراض ، معمولا قبل از این که شباهت به والدین خود داشته باشند شباهت بیشتری به بیمار دیگر با کاریوتیپ یکسان دارند. عقب افتادگی رشد ، ناهنجاریهای شکلی متعدد ، در میان آنهایی که اختلالات اتوزومی دارند بدون توجه به این که کدام کروموزوم درگیر باشد دیده می‌شود. |
مقدمه
کروموزومها ساختارهایی هستند که
ژنهای سلولها بر روی آنها سوارند. هر گونه تغییری در این ساختمانها باعث بروز ناهنجاریهایی در بدن موجود زنده می‌شود. تغییرات ساختمانی نیاز به شکستگی در کروموزومها دارد. در این نوع تغییرات تعداد کل کروموزومها ثابت بوده و فقط ساختمان آنها تغییر می‌کند. بسته به تعداد شکستگی ، موضع آنها و روشهایی که قطعات شکسته شده بهم متصل می‌گردند انواع مختلفی از تغییرات ساختمانی را امکان پذیر می‌سازد.
سلولهای سوماتیک گیاهان و جانوران معمولا دارای کروموزومهای زوج هستند. تغییر در تعداد کروموزومها ممکن است به صورت کاهش در قدرت بقا و
اختلالات فنوتیپی در آنهایی که زنده مانده‌اند ظاهر می‌گردد. در مواردی نیز این تغییرات برای بشر سودمند بوده است برای مثال
گوجه فرنگی که دارای مجموعه کروموزومی بیش از 2n است
میوه بزرگتر و با کیفیت بهتر تولید می‌کند.
تاریخچه
در سال 1959 با دو کشف همزمان ، عصر نوینی در ژنتیک پزشکی شروع شد، یکی آنکه
لوژن و همکارانش دریافتند که کودکان مونگولسیم یا مبتلا به
سندرم داون ، در سلولهای بدنی خود به جای 46 کروموزوم 47 عدد دارند و کشف دیگر اینکه ،
فورد و همکارانش و
ژاکوب و
استرانگ برای نخستین بار به وجود ناهنجاریهای کروموزومی در بیماران مبتلا به اختلال در نمو جنسی پی بردند.
ناهنجاریها در تعداد کروموزومها
سلولهای سماتیک گیاهان و جانوران عالی معمولا دارای کروموزومهای زوج هستند (2n). بدین معنی که از هر کروموزوم ، دو عدد در یک سلول موجود است. سلولهای بالغ زایشی که تقسیم میوز انجام داده‌اند، بطور طبیعی دارای یک عضو از هر جفت کروموزوم می‌باشند یعنی به صورت n هستند. با این وجود بسیاری از
گیاهان و
جانوران ، دارای بافتهای سماتیکی هستند که به صورت موضعی دارای کروموزومهایی بیشتر از حد معمول می‌باشند.
تغییر در تعداد کروموزومها ممکن است به صورت کاهش در قدرت بقا و اختلالات فنوتیپی در آنهایی که زنده مانده‌اند ظاهر شود. تغییرات در تعداد کروموزومها به دو نوع تقسیم می‌شوند:
یوپلوئیدی و
انوپلوئیدی.
یوپلوئیدی
- دیپلوئید: اکثریت موجودات که به صورت جنسی تکثیر می‌یابند به این صورت اند اما جلبکها و قارچها در بیشتر چرخه زندگی خود به صورت هاپلوئید می‌باشند.
- پلی پلوئید: به موجوداتی گفته می‌شود که تعداد مجموعه کروموزومی آن از دو بیشتر می‌باشد. یکی از روشهایی که این حالت را ایجاد می‌کند لقاح یک تخمک با بیش از یک اسپرم است. تری پلوئیدی (3n) یک نمونه از پلی پلوئید می‌باشد. تری پلوئیدها کمیابند، زیرا در صورت قادر به زنده ماندن، به علت نقص در تولید گامت عقیم‌اند. چرا که در میوز ، بین دو دسته از سه دسته کروموزوم سیناپس صورت می‌گیرد اما دسته سوم نمی‌تواند جفت شود.
انوپلوئیدی
در سال 1916
بریجز با مطالعه بر روی
مگس سرکه‌ای که فاقد یک
کروموزوم x بود یا مگس که حامل یک کروموزوم جنسی اضافه بوده (ماده xxy) انوپلوئیدی را مشخص گردید. بریجز علت انوپلوئیدی را عدم تفرق صحیح کروموزومی معرفی کرد. از انوپلوئیدیهایی که در انسان مشخص شده است می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- تریزومی شماره 21 یا سندرم داون: به این منگولیسم هم می‌گویند. عقب افتادگی ذهنی از خصوصیات این افراد است اما تا حدودی می‌توان آنها را آموزش داد. کروموزوم کوچک اتوزومی شماره 21 به مجموعه کروموزومی این افراد اضافه شده و بنابراین اینها در کروموزوم 21 ، به جای 2 تا کروموزوم (دیزومی) ، 3 تا (تریزومی) دارند.
- از تریزومیهای دیگر می‌توان به تریزومی ادوارد (تریزومی در کروموزوم شماره 18) و یا پاتو (ترویزومی در کروموزوم شماره 13) اشاره کرد.
- ناهنجاریهای کرموزومهای جنسی: از آن جمله به سندرم ترنر می‌توان اشاره کرد که مونوزومی در کروموزوم جنسی است یعنی فرد ماده ، بجای xx بودن ، xo است. این تنها نوع حذف کروموزومی است که قابل تحمل می‌باشد و افراد قابلیت بقا دارند. از این دسته ناهنجاریها می‌توان به سندرم کلاین فلتر (xxy) و سندرم xyy ، تریزومی xxx نیز اشاره کرد.
ناهنجاریهای ساختاری کروموزومها
تغییرات ساختمانی احتیاج به شکستگی در کروموزومها دارد. در این نوع تغییرات ، تعداد کل کروموزومها ثابت بوده و فقط ساختمان آنها تغییر می‌کند. در اثر شکستگی ، ممکن است قطعات حاصل بهم وصل نشوند و در نتیجه قطعه بدون
سانترومر از بین برود و یا ممکن است این قطعات با قطعات حاصل از کروموزومهای دیگر ، اتصال ایجاد کنند که در این صورت مبادله ژنتیکی انجام می‌شود و ممکن است بدون هیچ تغییری ، دوباره در جای اول خود قرار گیرند.از انواع تغییرات ساختاری کروموزومها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کمبود (Deficiencies): به معنای کم شدن ماده ژنتیکی است و اولین اختلال کروموزومی است که کشف گردید. در سال 1917 بریجز این اختلال را در مگس سرکه مشاهده نمود. مثلا در انسان می‌توان به سندرم فریاد گربه (کمبود در کروموزوم شماره 5) اشاره کرد. علت نامگذاری این بیماری ، شباهت گریه نوزاد مبتلا به صدای گربه است.
- مضاعف شدنها (Duplication): تکرار یک قطعه کروموزوم بیش از حد طبیعی را مضاعف شدن گویند. قسمت مضاعف شدن ممکن است به یک جفت کروموزوم همولوگ یا به کروموزوم غیر همولوگی منتقل گردد. از آن جمله می‌توان به مضاعف شدگی جایگاه ژنB (bar) در مگس سرکه اشاره کرد که هر گاه تعداد این قطعه از یک عدد به دو تا برسد، شکل چشم مگس سرکه میله ای و وقتی سه تا شود میله‌ای مضاعف می‌گردد.
- واژگونیها (Inversions): در این حالت مقدار ماده ژنتیکی هم ثابت است، اما ترتیب این ماده ژنتیکی ، بهم خورده و ترکیبات جدیدی ایجاد می‌شود. کروموزومهای دارای واژگونی ، در هنگام جفت شدن (تشکیل سیناپس) در میتوز ایجاد دایره‌هایی در جهت عکس کروموزوم طبیعی همولوگ خود می‌کنند. به نظر نمی‌رسد که واژگونیها ، در انسان تولید فنوتیپ غیر طبیعی کند بلکه اشکال اصلی در تولید گامتهایی است که از یک فرد با واژگونی هتروزگویس (یعنی یک کروموزوم طبیعی و کروموزوم همولوگ آن دارای واژگونی باشد) ایجاد می‌شود.
- جابجاییها (Translocation): انتقال یک قطعه کروموزوم به کروموزوم غیر همولوگ را جابجایی گویند. اولین بار مورد جابجایی توسط استون در 1926 گزارش شد. نوعی از جابجایی ، به نام رابرتسونیان وجود دارد که در آن فقط کروموزومهای آکروسانتریک شرکت می‌کنند. یک نمونه که در انسان دیده شده جابجایی بین کروموزوم 22 و 9 است. که در 95 درصد افراد مبتلا به لوسمی میلوژنی مزمن دیده می‌شود که قطعه از انتهای بازوی بزرگ 22 جدا شده و به انتهای بازوی بزرگ کروموزوم 9 وصل می‌شود.
مباحث مرتبط با عنوان
