В генетике, транслокация хромосом - это явление, которое приводит к необычной перестройке хромосом. Это включает сбалансированную и несбалансированную транслокацию, с двумя основными типами: реципрокная- и робертсоновская транслокация. Реципрокная транслокация - это хромосомная аномалия, вызванная обменом частями между негомологичными хромосомами. Переключаются два обособленных фрагмента двух разных хромосом. Робертсоновская транслокация происходит, когда две негомологичные хромосомы присоединяются, что означает, что при наличии двух здоровых пар хромосом одна из каждой пары «слипается».
A слияние генов может быть создано, когда транслокация соединяет два иначе разделенных гена. Выявляется на цитогенетике или кариотипе пораженных клеток. Транслокации могут быть сбалансированными (при равномерном обмене материалом без дополнительной или отсутствующей генетической информации, и в идеале с полной функциональностью) или несбалансированными (где обмен хромосомой материал неодинаков, что приводит к лишним или отсутствующим генам ).
Реципрокные транслокации обычно представляют собой обмен материала между негомологичными хромосомами и происходят в примерно 1 из 491 живорожденного. Такие транслокации обычно безвредны и могут быть обнаружены с помощью пренатальной диагностики. Однако у носителей сбалансированных реципрокных транслокаций повышен риск создания гамет с несбалансированными транслокациями хромосом, приводящие к бесплодию, выкидыши или дети с аномалии. Генетическое консультирование и генетическое тестирование часто предлагается семьям, которые могут быть носителями транслокации. Большинство сбалансированных носителей транслокаций здоровы и не имеют никаких симптомов.
Важно различать хромосомные транслокации, происходящие в гаметогенезе из-за ошибок в мейозе, и транслокации, которые происходят при клеточном делении соматических клеток из-за ошибок в митоз. Первое приводит к хромосомной аномалии, проявляющейся во всех клетках потомства, как и у переносчиков транслокаций. С другой стороны, соматические транслокации приводят к аномалиям, характерным только для пораженной клеточной линии, как в случае хронического миелогенного лейкоза с транслокацией филадельфийской хромосомы.
Невзаимная транслокация включает односторонний перенос генов с одной хромосомы на другую негомологичную хромосому.
Робертсоновские транслокации - это тип транслокации, вызываемый разрывами на центромерах или около них двух акроцентрических хромосом. Взаимный обмен частями приводит к возникновению одной большой метацентрической хромосомы и одной чрезвычайно маленькой хромосомы, которые могут быть потеряны из организма с незначительным эффектом, поскольку она содержит мало генов. В результате кариотип у человека остается только 45 хромосом, поскольку две хромосомы слились вместе. Это не оказывает прямого влияния на фенотип, поскольку единственные гены на коротких плечах акроцентрики являются общими для всех из них и присутствуют в разном количестве копий (гены ядрышковых организаторов).
Робертсоновские транслокации были замечены с участием всех комбинаций акроцентрических хромосом. Наиболее распространенная транслокация у людей затрагивает хромосомы 13 и 14 и наблюдается примерно у 0,97 / 1000 новорожденных. 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 с вовлечением хромосомы 21 имеют более высокий риск рождения ребенка с синдромом Дауна. Это известно как «транслокационные холмы». Это происходит из-за неправильной сегрегации (нерасхождение ) во время гаметогенеза. У матери более высокий (10%) риск передачи, чем у отца (1%). Робертсоновские транслокации с участием хромосомы 14 также несут небольшой риск однопородной дисомии 14 из-за спасения трисомии.
Некоторые болезни человека, вызванные транслокациями:
Хромосомные транслокации между половые хромосомы также могут вызывать ряд генетических состояний, таких как
Международная система цитогенетической номенклатуры человека (ISCN) используется для обозначения транслокации между хромосомами. Обозначение t (A; B) (p1; q2) используется для обозначения транслокации между хромосомой A и хромосомой B. Информация во втором наборе круглых скобок, если дана, дает точное местоположение в хромосоме для хромосом A и B соответственно - с p, обозначающим короткое плечо хромосомы, q, обозначающим длинное плечо, а числа после p или q относятся к областям, полосам и поддиапазонам, видимым при окрашивании хромосомы с помощью а окрашивающий краситель. См. Также определение генетического локуса . Транслокация - это механизм, который может заставить ген перемещаться из одной группы сцепления в другую.
Транслокация | Ассоциированные заболевания | Слитые гены / белки | |
---|---|---|---|
Первый | Второй | ||
t (8; 14) ( q24; q32) | лимфома Беркитта | c-myc на хромосоме 8,. дает гибридный белок способность к пролиферации лимфоцитов | IGH @ (иммуноглобулин тяжелый локус) на хромосоме 14,. индуцирует массивную транскрипцию гибридного белка |
t (11; 14) (q13; q32) | лимфома из клеток мантии | циклин D1 на хромосоме 11,. дает слитый белок клеточной пролиферативной способности | IGH @ (тяжелый локус иммуноглобулина) на хромосоме 14,. индуцирует массивную транскрипцию гибридного белка |
t (14; 18) (q32; q21) | Фолликулярная лимфома (~ 90% случаев) | IGH @ (тяжелый локус иммуноглобулина) на хромосоме 14,. индуцирует массивную транскрипцию гибридного белка | Bcl-2 на хромосоме 18,. дает антиапоптотические способности слитого белка |
t (10; (различные)) (q11; (различные)) | Папиллярный рак щитовидной железы | протоонкоген RET на хромосоме 10 | PTC (Папил lary Thyroid Cancer) - заполнитель для любого из нескольких других генов / белков |
t (2; 3) (q13; p25) | Фолликулярный рак щитовидной железы | PAX8 - ген парного бокса 8 на хромосома 2 | PPARγ1 (рецептор, активируемый пролифератором пероксисом γ 1) на хромосоме 3 |
t (8; 21) (q22; q22) | Острый миелобластный лейкоз с созреванием | ETO на хромосоме 8 | AML1 на хромосоме 21. обнаруживается в ~ 7% новых случаев AML, имеет благоприятный прогноз и предсказывает хороший ответ на цитозинарабинозид терапия |
t (9; 22) (q34; q11) Филадельфийская хромосома | Хронический миелогенный лейкоз (CML), острый лимфобластный лейкоз (ALL) | ген Abl1 на хромосоме 9 | BCR («область кластера точки разрыва» на хромосоме 22 |
t (15; 17) (q22; q21) | Острый промиелоцитарный лейкоз | белок PML на хромосоме 15 | RAR-α на хромосоме 17. постоянное лабораторное обнаружение транскрипта PML-RARA является сильным предиктором рецидива |
t (12; 15) (p13; q25) | Острый миелоидный лейкоз, врожденная фибросаркома, секреторная карцинома молочной железы, аналог секреторной карциномы слюнных желез, клеточный вариант мезобластной нефромы | TEL на хромосоме 12 | рецептор TrkC на хромосоме 15 |
t (9 ; 12) (p24; p13) | CML, ALL | JAK на хромосоме 9 | TEL на хромосоме 12 |
t (12; 16) ( q13; p11) | миксоидная липосаркома | DDIT3 (ранее CHOP) на хромосоме 12 | ген FUS на хромосоме 16 |
t (12; 21) (p12; q22) | ВСЕ | TEL на хромосоме 12 | AML1 на хромосоме 21 |
t (11; 18) (q21; q21) | MALT лимфома | BIRC3 (API-2) | MLT |
t (1; 11) (q42.1; q14.3) | Шизофрения | ||
t (2; 5) (p23; q35) | Анапластическая крупноклеточная лимфома | ALK | NPM1 |
t (11; 22) (q24; q11.2-12) | саркома Юинга | FLI1 | EWS |
t (17; 22) | DFSP | Коллаген I на хромосоме 17 | Фактор роста тромбоцитов B на хромосоме 22 |
t (1; 12) (q21; p13) | Острый миелогенный лейкоз | ||
t (X ; 18) (p11.2; q11.2) | Синовиальный сар кома | ||
t (1; 19) (q10; p10) | Олигодендроглиома и олигоастроцитома | ||
t (17; 19) (q22; p13) | ВСЕ | ||
t ( 7,16) (q32-34; p11) или t (11,16) (p11; p11) | Фибромиксоидная саркома низкой степени злокачественности | FUS | или CREB3L1 |
В 1938 году Карл Сакс из Биологических лабораторий Гарвардского университета опубликовал статью под названием «Хромосомные аберрации, вызванные рентгеновскими лучами», в которой было продемонстрировано, что излучение может вызывать серьезные генетические изменения, влияя на хромосомные транслокации. Считается, что эта работа положила начало области радиационной цитологии и позволила ему называться «отцом радиационной цитологии».
На сайте Wikimedia Commons есть средства массовой информации связанные с хромосомными транслокациями. |