Механизмы геномных мутаций

К механизмам, лежащим в основе геномных мутаций, относятся: нерасхождение, «анафазное отставание» и полиплоидизация.

Нерасхождение хромосом может происходить как в митозе, так и в первом и втором делениях мейоза. Хромосомы, которые должны разделяться во время клеточного деления, остаются соединенными и относятся к одному полюсу. Чаще всего в такую перестройку вовлекаются акроцентрические хромосомы. В результате при созревании половых клеток могут формироваться аномальные гаметы — с лишней хромосомой (дисомия) И гаметы с нехваткой хромосомы (нуллисомия). При оплодотворении дисомной гаметы образуется трисомная зигота, а от нуллисомной — моносомная. Нуллисомная гамета по аутосоме нежизнеспособна. Трисомная гамета имеет сниженную жизнеспособность, однако в случае выживания она является причиной рождения ребенка с хромосомной патологией. Нерасхождение в митозе при делении соматических клеток может приводить к мозаицизму. У такого организма будут присутствовать три клона клеток: с нормальным кариотипом, трисомией и моносомией.

«Анафазное отставание». Утрата отдельной хромосомы (моносомия) может иметь место во время анафазы, когда одна хромосома может отстать от остальных. Если это происходит на первых стадиях дробления, формируется мозаицизм, при котором в организме имеются два клона клеток с нормальным кариотипом и моносомией.

При полиплоидизации в каждой клетке геном представлен более чем дважды. У человека обнаружены триплодия, при которой число хромосом равно 3п = 69 и тетраплоидия, при которой число хромосом равно 4п = 96.

Характерные клинические проявления аутосомных синдромов обусловлены незначительными по размеру хромосомными сегментами. Трисомия по сегменту 21q21 связана с характерными фенотипическими проявлениями синдрома Дауна, трисомия по сегменту 18q11 — синдрома Эдвардса, утрата сегмента 5р15 — синдрома «кошачьего крика».