Хромозомска транслокација

Во генетиката, транслокацијата на хромозомите претставува појава што се јавува како невообичаено преуредување на хромозомите. Ова вклучува избалансирана и неурамнотежена транслокација, со два главни вида: реципрочна и Робертсонова транслокација. Реципрочната транслокација се опишува како хромозомска абнормалност предизвикана најчесто од размената на деловите помеѓу нехомологните хромозоми. Два одвоени фрагменти од два различни хромозоми се префрлени. Робертсоновата транслокација се случува кога два нехомологни хромозоми се закачуваат, што значи дека со оглед на два здрави пара хромозоми, еден од секој пар се „лепи“ и хомогено се спојува.^[1]

Може да настане спојување на гени кога транслокацијата ќе се приклучи на два инаку одвоени хромозоми. Оваа појава најчесто се открива на цитогенетика или кариотип на засегнатите клетки. Транслокациите можат да се поделат на две групи: избалансирани (во рамномерна размена на материјал без дополнителни или исчезнати генетски информации, и идеално целосна функционалност) или неурамнотежени (каде што размената на хромозомскиот материјал е нееднаква, што доведува со дополнителни или исчезнати гени).^[1][2]

Реципрочните транслокации всушност претставуваат размена на материјали помеѓу нехомологни хромозоми и се јавуваат кај околу 1 од 491 живородени деца.^[3] Ваквите транслокации најчесто се безопасни, и не резултираат со добивка или загуба на генетски материјал, иако може да се детектираат и при пренаталната дијагноза. Може да се случи носителите на избалансирани реципрочни транслокации да создадат гамети со неурамнотежени хромозомски транслокации за време на мејотичната хромозомска сегрегација. Ваквата појава може да доведе до неплодност, спонтани абортуси или деца со абнормалности. Генетско советување и генетско тестирање се нудат на семејствата како постапки за откривање на гените кои можат да носат транслокација. Повеќето носители на балансирана транслокација се здрави и немаат никакви симптоми.

Важно е да се направи разликување помеѓу хромозомските транслокации што се случуваат во герминативните клетки, поради грешки во мејозата (т.е. за време на гаметогенезата) и оние што се случуваат во соматските клетки, поради грешки во митозата. Првата појава резултира со хромозомска абнормалност прикажана во сите клетки на идните генерации, како кај носителите на транслокација. Соматските транслокации, од друга страна, резултираат со абнормалности кои се манифестираат исклучиво само во засегнатата клетка и нејзините прогенитори, како кај хроничната миелогена леукемија со транслокација на хромозомот во Филаделфија .

Нереципрочната транслокација настанува при еднонасочен трансфер на гени од еден хромозом во друг нехомологен хромозом.^[4]

Робертсоновата транслокација претставуваат вид на транслокација која најчесто е предизвикана од прекини во близина на центромерите на два акроцентрични хромозоми. Реципрочната размена на одредени делови доведува до еден голем метацентричен хромозом и еден екстремно мал хромозом кои може да се изгубат од организмот со мал ефект бидејќи содржи малку гени. Добиениот кариотип кај луѓето остава само 45 хромозоми, бидејќи два од овие хромозома се споиле.^[5] Оваа појава не влијание директно врз фенотипот, бидејќи единствените гени на кратките краци на акроцентриците се заеднички за сите нив и се присутни во променлив број на копии (гени организатори на нуклеолите).

Робертсоновите транслокации како такви беа видени како транслокации кои ги вклучуваат сите комбинации на акроцентрични хромозоми. Најчеста транслокација кај луѓето e онаа што ги вклучува хромозомите 13 и 14 и е забележана кај околу 0,97/1000 новороденчиња.^[6] Носителите на Робертсонови транслокации не се поврзани со никакви фенотипски абнормалности, но постои ризик од неурамнотежени гамети кои доведуваат до спонтани абортуси или абнормално потомство. На пример, носителите на Робертсонови транслокации кои го вклучуваат хромозомот 21 имаат многу поголем ризик да имаат дете со Даунов синдром. Ова појава е позната како „транслокациски падови“. Ова се должи на погрешна сегрегација (недисјункција) за време на гаметогенезата. Мајката има поголем (10%) ризик за пренос од таткото (1%). Робертсоновите транслокации кои го вклучуваат хромозомот 14 исто така носат мал ризик од еднородителска дисомија 14 поради спасување на трисомија.

Некои човечки болести предизвикани од транслокации се:

• Рак: Одредени форми на рак се предизвикани од стекнати транслокации на хромозоми (за разлика од оние присутни од зачнувањето); ова е опишано главно кај леукемија (акутна миелогена леукемија и хронична миелогена леукемија). Транслокациите се опишани и кај цврсти малигни тумори како Јуинг-овиот сарком .
• Неплодност: најчесто еден од идните родители носи балансирана транслокација, каде што родителот е асимптоматски, но зачнатите фетуси не може да бидат одржливи.
• Даунов синдром е предизвикан во помал број (5% или помалку) од случаите со Робертсонова транслокација на долгата рака на хромозомот 21 на долгиот крак на хромозомот 14 .^[7]

Хромозомските транслокации помеѓу половите хромозоми, исто така, може да предизвик голем број генетски состојби, како на пр.

• XX машки синдром: е предизвикан од транслокација на генот SRY од Y во Х хромозомот

Меѓународниот систем за човечка цитогенетска номенклатура (ISCN) вообичаено се користи за означување на транслокацијата на хромозомите.^[9] Ознаката t(A;B)(p1;q2) се користи за означување на транслокацијата помеѓу хромозомот А и хромозомот Б. Информациите од вторите загради, кога се дадени, ја даваат прецизната локација во хромозомот за хромозомите А и Б соодветно - со p што го означува краткиот крак на хромозомот, q го означува долгиот крак, а бројките по p или q се однесуваат на региони, ленти и под-појаси што се гледаат при боење на хромозомот со боја за боење.^[10] Видете ја и дефиницијата за генетски локус.

Транслокацијата претставува механизам што најчесто предизвикува генот да се движи од една група на поврзување во друга.

Во 1938 година, Карл Сакс, во лабораториите за биолошки испитувања на Универзитетот Харвард, објави труд со наслов „Хромозомски аберации предизвикани од рендгенски зраци“, кој докажа дека зрачењето може да предизвика големи генетски промени со влијание на хромозомските транслокации. Овој труд го означува почетокот на полето на зрачната цитологија и го навела да биде наречен „татко на радијационата цитологија“.

Во процесот на формирањето на транслокација главен настан претставува прекинот на двојна жица во хромозомската ДНК .^[11] Како еден вид на поправка на ДНК што има главна улога во генерирањето на хромозомски транслокации е нехомологната патека за поврзување на крајот .^[11][12] Оваа постапка го обновува прекинот на ДНК со двојни жици со повторно поврзување на првично скршените краеви, но кога делува несоодветно, може погрешно да ги спојува краевите што резултира со геномски преуредувања, вклучително и транслокации. За да дојде до нелегитимно спојување на скршените краеви, ДНК-ите на партнерите за размена треба да бидат физички блиску еден до друг во 3D геномот .^[13]

• Анеуплоидија
• Хромозомски аберации

• Хромозомска транслокација на Ризницата ^?