Eerder hadden we het over mutaties die optreden op basis van DNA; nu concentreren we ons op de mutaties die optreden op chromosoomniveau, dus veel ernstiger veranderingen dan eerder gezien.
Wat zijn chromosomen? Deze term definieert de spoelen en de verschillende compacte vouwen van de DNA-moleculen in de celkern.De chromosomen kunnen alleen voor of tijdens de celdeling met de optische microscoop worden gezien.
Dit voorwoord over chromosomen dient om de mutaties die op chromosomaal niveau kunnen optreden beter te kunnen begrijpen. De mutaties die kunnen optreden zijn hoofdzakelijk twee:
- WIJZIGING VAN HET AANTAL CHROMOSOMEN;
- WIJZIGING VAN DE STRUCTUUR VAN CHROMOSOMEN OF ABERRATIES (breuk en herschikking).
Verandering in het aantal chromosomen
Het kan voorkomen dat er cellen worden gevormd die weinig of weinig chromosomen meer hebben dan de oudercel. In dit geval spreken we van de ANEUPLOIDIE van de cellen.
VOORBEELDEN VAN ANEUPLOIDIE VAN AUTOSOMEN
SYNDROOM
KARYOTYPE
WIJZIGINGEN
Syndroom van Down
47 chromosomen (+1 op chromosoom 21)
Geestelijke achterstand, kleine gestalte, macroglossie of grote tong, uitstekende oren, grote nek, verminderd immuunsysteem, cardiovasculaire en renale systemen met frequente misvormingen, anomalieën in de handpalmplooien, enz.
Plateau syndroom
47 chromosomen (+1 op chromosoom 13)
Ogen, oren en inwendige organen zijn misvormd. Gespleten lip met of zonder gespleten gehemelte. Een paar maanden overleven.
Edwards syndroom
47 chromosomen (+1 op chromosoom 18)
Misvorming van de schedel en ingewanden. Een paar maanden overleven.
VOORBEELDEN VAN ANEUPLOIDIE VAN HETEROCHROMOSOMEN
MANNELIJK KARYOTYPE
VROUWELIJK KARYOTYPE
KARYOTYPE VAN HET PRODUCT VAN CONCEPTIE
SYNDROOM
23, X
22, 0
45, Y0
Turner syndroom.
22, 0
23, X
45, X0
Turner syndroom.
23, Y
24, XX
47, XXY
Syndroom van Klinefelter.
23, X
24, XX
47, XXX
Triple X-syndroom
23, Y
22, 0
45, Y
Product onverenigbaar met het leven
Er zijn ook cellen die een meervoudig karyotype hebben, deze cellen bevatten dus veelvouden van de hele reeks chromosomen, in dit geval spreken we van POLYPLOIDDE cellen.
Veranderingen in de structuur van chromosomen of aberraties (breuk en herschikking)
De tweede mogelijke wijziging op chromosoomniveau bestaat uit een breuk en herschikking van het genetische materiaal. Chromosomale herschikkingen kunnen van twee soorten zijn. De eerste kan van het gebalanceerde type zijn, dus er is geen verlies en geen toevoeging van chromosomaal materiaal. De tweede kan uit balans zijn, waardoor de totale hoeveelheid genetisch materiaal van het chromosoom verandert.
Veranderingen op het niveau van slechts één chromosoom kunnen we hebben:
- VERWIJDERING: verwijdering van een deel van chromosomaal materiaal;
- DEFICINTIE: verlies van een zeer klein deel van het chromosoom;
- DUPLICATIE: een stukje chromosoom wordt herhaald;
- INVERSIE: het fragment verkregen uit twee fragmentaties draait 180 graden en wordt tussen de andere twee fragmenten ingevoegd, waardoor het chromosoom morfologisch wordt gereconstrueerd, maar met een gewijzigde gensequentie.
De veranderingen op het niveau van meerdere chromosomen zijn:
- EENVOUDIGE TRANSLOCATIE: op het chromosoom wordt een ander fragment ingebracht dat is losgekomen van het chromosoom waartoe het behoort;
- DUBBELE TRANSLOCATIE: uitwisseling van chromosomale fragmenten tussen twee niet-homologe chromosomen;
- MEERVOUDIGE TRANSLOCATIE: overdracht van meerdere fragmenten tussen verschillende chromosomen;
- INVOER: na de fragmentatie van drie chromosomen vindt de uitwisseling van stukjes tussen niet-homologe chromosomen plaats.
BELANGRIJKSTE SYNDROMEN DOOR STRUCTURELE MUTATIES VAN CHROMOSOMEN
SYNDROOM
ABERRATIE
FENOTYPISCHE KENMERKEN
Syndroom van de "cri du chat" of de kreet van de kat.
Deletie van de korte arm van chromosoom nummer 5.
Misvormingen van de oren, het gezicht en het strottenhoofd, microcefalie.
Angelman-syndroom
Deletie van de lange arm van chromosoom nummer 15. In sommige gevallen is er de aanwezigheid van twee chromosomen 15, beide afkomstig van de vader.
Ataxie, tremoren, moeite met zuigen, slikken, darmmotiliteit, toevallen, scheelzien, microcefalie en kwetsbaarheid voor infecties.
Prader-Willi-syndroom
Deletie van een deel van de lange arm van chromosoom nummer 15 van vaderlijke oorsprong. Aanwezigheid van twee chromosomen 15 van moederlijke oorsprong.
Vertraagde groei, spierhypotonie, boulimia, verminderde psychische ontwikkeling.
George-syndroom
Deletie van een deel van de lange arm van chromosoom nummer 22.
Gespleten gehemelte, gezicht, thymus, bijschildklierveranderingen, hartafwijkingen en immunodeficiënties.
Williams syndroom
Deletie van een deel van de lange arm van chromosoom nummer 7.
Vertraagde ontwikkeling, cardiovasculaire misvormingen, mentale retardatie.
Als deze mutaties optreden in somatische cellen, zullen ze neoplasmata (tumoren) produceren; als de mutaties daarentegen de geslachtscellen aantasten, kunnen ze de ernstige gevolgen veroorzaken die eerder zijn waargenomen.
Mutaties binnen somatische cellen kunnen stil zijn, en in dit geval veroorzaken ze geen gemodificeerde producten, maar zijn ze ook onverenigbaar met het voortbestaan van de cel. Vanuit een bepaald oogpunt zou celdood de beste oplossing zijn, want dat zou de om de mogelijke mutatie die is opgetreden te elimineren en vooral de overdracht van de fout naar de dochtercellen te voorkomen.Als de mutatie de genproducten heeft veranderd die de cellulaire differentiatie en proliferatiecapaciteit beïnvloeden, wordt dit type mutatie overgeërfd door de dochters van de cellen; bijgevolg bereidt het de cel voor om een cel van het tumortype te zijn.
Andere artikelen over "Chromosomen en chromosomale mutaties"
- Mutagenese en mutaties
- Toxiciteit en toxicologie
- Carcinogenese
