17 хромосома за что отвечает

Генетическая информация содержится в каждой клетке в виде расположенных в ядре образований — хромосом. При этом у человека двойной (диплоидный) набор, то есть кариотип представлен 23 парами хромосом, а самих хромосом в норме 46.

Нормальная хромосомная формула может записываться, как 44+ХХ или 46(ХХ) — для женщин и 44+ХУ или 46(ХУ) — для мужчин. 44 хромосомы или правильнее 22 пары — аутосомы — они одинаковые для обоих полов, а 23-я пара называется половыми хромосомами, так как они определяют пол будущего ребенка.

Если 23-я пара — ХХ, то пол женский, если ХУ, то мужской.

Изменения общего числа хромосом, или нормального кариотипа называются анеуплоидиями. Хромосом при этом может быть больше или меньше нормы.

Виды анеуплоидий

Аутосомные

Изменения числа аутосом бывают по разным парам хромосом. Чаще всего встречаются трисомии по следующим парам хромосом, то есть ситуации, когда вместо двух хромосом — три. Трисомия по 21 паре — это синдром Дауна, трисомия по 18 паре — это синдром Эдвардса, трисомия по 13 паре — синдром Патау. Эти типы хромосомных патологий могут сочетаться с рождением живого плода, но со множественными тяжёлыми пороками развития, причём трисомии 18 и 13 отличаются очень слабой выживаемостью таких детей, а трисомия 21 несмотря на пороки развития позволяет человеку прожить достаточно длительный срок. Информация по основным трисомиям есть в соответствующих статьях на нашем сайте.

Вообще анеуплоидий по аутосомам значительно больше — они могут встречаться и по другим парам хромосом, значительно реже бывают тетрасомии или сочетания трисомий по нескольким парам одновременно, однако все они фатальны, и еще на самых ранних сроках беременности происходит самопроизвольное её прерывание.

Дополнительные Х и У хромосомы по 23 паре

Дополнительные хромосомы по 23 паре или дополнительные половые хромосомы формируют характерные клинические признаки, однако по степени своих проявлений дополнительные половые хромосомы сопровождаются значительно более мягкими дефектами. При этом, пусть очень редко, но могут встречаться тетра-, пента- и большее число хромосом, что приводит к усилению выраженности дефектов развития.

Ниже будут рассмотрены наиболее часто стречающиеся варианты дополнительных У и Х хромосом.

Синдром ХХУ — синдром Клайнфельтера

Кроме этого классического варианта есть другие более редкие сочетания с увеличением Х и У хромосом.

Данный синдром анеуплоидий по половым хромосомам характеризуется нарушением развития мужского организма в сторону его феминизации, то есть с преобладанием женских черт. Важно то, что до начала полового созревания в ряде случаев он может быть вообще не распознан, его можно лишь заподозрить по ряду косвенных признаков.

После наступления пубертатного возраста проявления становятся характерными — высокий рост, при этом женский тип фигуры с широким тазом и узкими плечами. Голос может оставаться практически без изменений — не мутирует, не становится мужским. Характерным является недоразвитие наружных половых органов и эректильная дисфункция. При этом отмечается оволосение по женскому типу. Отмечается более низкий уровень либидо у таких мужчин, очень часто возникает бесплодие ввиду нарушения развития сперматозоидов. В интеллектуальной сфере возможно некоторое отставание.

Синдром ХУУ — синдром «супермужчины»

Несмотря на название, никаких суперспособностей у таких людей нет, как впрочем и излишней агрессии, и чрезмерного потенциала в интимной сфере.

Основные черты — более низкий рост и более ранее начало полового созревания. Маскулинизация наступает раньше, нежели у сверстников, чаще встречается избыточное оволосение и ранее облысение. В интеллектуальной сфере отмечается незначительное отставание от популяции, но это связано с тем, что у таких детей с раннего детства повышенная отвлекаемость, лабильность внимания, неусидчивость, они труднее усваивают материал, именно со школы наблюдается указанное отставание. Может отмечаться некоторое снижение способности к зачатию. Хотя подавляющее большинство пациентов с синдромом ХУУ выявляется не клинически, а при различных генетических тестах, то есть «попутно»

Синдром ХХХ — синдром «суперженщины»

Аналогично предыдущему может быть «случайной находкой» при генетических исследованиях, внешне имеет минимальные проявления.

Из наиболее выраженных — некоторое снижение способности к вынашиванию, за счет большего процента самопроизвольных прерываний, могут наблюдаться минимальные проявления в репродуктивной и интеллектуальной сферах.

Дополнительные У и Х хромосомы с минимальными проявлениями

В данном случае речь идет о так называемом «мозаицизме». Это явление, когда определенная часть клеток организма содержит какой-либо вариант анеуплоидии, а остальные клитки описываются нормальной хромосомной формулой. Такая ситуация возникает, если хромосомная мутация возникла не при оплодотворении яйцеклетки, а на ранних стадиях деления зиготы. Чем позднее это происходит, тем меньшая часть клеток имеет нарушения кариотипа и тем меньше клинические проявления. Очень часто такой мозаицизм обнаруживается только при генетических исследованиях.

Диагностика различных типов анеуплоидий.

Единственным достоверным способом ранней внутриутробной диагностики хромосомных аномалий у плода является генетическое исследование. Подтверждение диагноза, заподозренного на основании выявленных при скрининге рисков, проводится с инвазивным забором материала, что требует чётко обоснованных показаний к проведению.

С помощью неинвазивного пренатального теста Пренетикс можно исследовать ДНК плода в венозной крови будущей матери начиная с 10-й недели беременности. Надёжность и специфичность метода позволяет отнести Пренетикс к скринингу экспертного уровня, значительно повышающему информативность традиционного скрининга первого триместра.

Расположение хромосом в ядре клетки человека (хромосомные территории). Изображение: Bolzer et al., 2005 / Wikimedia Commons / CC BY 2.5

Если гомологичная хромосома работает нормально, то клетка может отделаться только недостаточным количеством закодированных там белков. Но если среди оставшихся на гомологичной хромосоме генов какие-то не работают, то соответствующих белков в клетке не появится совсем.

В случае избытка хромосом все не так очевидно. Генов становится больше, но здесь — увы — больше не значит лучше.

Во-первых, лишний генетический материал увеличивает нагрузку на ядро: дополнительную нить ДНК нужно разместить в ядре и обслужить системами считывания информации.

Ученые обнаружили, что у людей с синдромом Дауна, чьи клетки несут дополнительную 21-ю хромосому, в основном нарушается работа генов, находящихся на других хромосомах. Видимо, избыток ДНК в ядре приводит к тому, что белков, поддерживающих работу хромосом, не хватает на всех.

Во-вторых, нарушается баланс в количестве клеточных белков. Например, если за какой-то процесс в клетке отвечают белки-активаторы и белки-ингибиторы и их соотношение обычно зависит от внешних сигналов, то дополнительная доза одних или других приведет к тому, что клетка перестанет адекватно реагировать на внешний сигнал. И наконец, у анеуплоидной клетки растут шансы погибнуть. При удвоении ДНК перед делением неизбежно возникают ошибки, и клеточные белки системы репарации их распознают, чинят и запускают удвоение снова. Если хромосом слишком много, то белков не хватает, ошибки накапливаются и запускается апоптоз — программируемая гибель клетки. Но даже если клетка не погибает и делится, то результатом такого деления тоже, скорее всего, станут анеуплоиды.

Жить будете

Если даже в пределах одной клетки анеуплоидия чревата нарушениями работы и гибелью, то неудивительно, что целому анеуплоидному организму выжить непросто. На данный момент известно только три аутосомы — 13, 18 и 21-я, трисомия по которым (то есть лишняя, третья хромосома в клетках) как-то совместима с жизнью. Вероятно, это связано с тем, что они самые маленькие и несут меньше всего генов. При этом дети с трисомией по 13-й (синдром Патау) и 18-й (синдром Эдвардса) хромосомам доживают в лучшем случае до 10 лет, а чаще живут меньше года. И только трисомия по самой маленькой в геноме, 21-й хромосоме, известная как синдром Дауна, позволяет жить до 60 лет.

Совсем редко встречаются люди с общей полиплоидией. В норме полиплоидные клетки (несущие не две, а от четырех до 128 наборов хромосом) можно обнаружить в организме человека, например в печени или красном костном мозге. Это, как правило, большие клетки с усиленным синтезом белка, которым не требуется активное деление.

Дополнительный набор хромосом усложняет задачу их распределения по дочерним клеткам, поэтому полиплоидные зародыши, как правило, не выживают. Тем не менее описано около 10 случаев, когда дети с 92 хромосомами (тетраплоиды) появлялись на свет и жили от нескольких часов до нескольких лет. Впрочем, как и в случае других хромосомных аномалий, они отставали в развитии, в том числе и умственном. Однако многим людям с генетическими аномалиями приходит на помощь мозаицизм. Если аномалия развилась уже в ходе дробления зародыша, то некоторое количество клеток могут остаться здоровыми. В таких случаях тяжесть симптомов снижается, а продолжительность жизни растет.

Гендерные несправедливости

Однако есть и такие хромосомы, увеличение числа которых совместимо с жизнью человека или даже проходит незаметно. И это, как ни удивительно, половые хромосомы. Причиной тому — гендерная несправедливость: примерно у половины людей в нашей популяции (девочек) Х-хромосом в два раза больше, чем у других (мальчиков). При этом Х-хромосомы служат не только для определения пола, но и несут более 800 генов (то есть в два раза больше, чем лишняя 21-я хромосома, доставляющая немало хлопот организму). Но девочкам приходит на помощь естественный механизм устранения неравенства: одна из Х-хромосом инактивируется, скручивается и превращается в тельце Барра. В большинстве случаев выбор происходит случайно, и в ряде клеток в результате активна материнская Х-хромосома, а в других — отцовская. Таким образом, все девочки оказываются мозаичными, потому что в разных клетках работают разные копии генов. Классическим примером такой мозаичности являются черепаховые кошки: на их Х-хромосоме находится ген, отвечающий за меланин (пигмент, определяющий, среди прочего, цвет шерсти). В разных клетках работают разные копии, поэтому окраска получается пятнистой и не передается по наследству, так как инактивация происходит случайным образом.

В последнее время часто возникает вопрос об оптимальных сроках не только для УЗИ но и для анализа крови на PAPP-A и ХГЧ. Лучше сдавать кровь заблаговременно или одновременно с первым скрининговым УЗИ при беременности?

Беременные часто ссылаются на мнение лечащего врача, направляющего на кровь одновременно или после проведения УЗИ.

Но медицина — наука, которая очень быстро движется вперед и новая информация порой доходит до рабочего стола врача с большим опозданием. В п. 1.1. «порядка пренатального биохимического обследования с целью выявления высокого риска рождения ребенка с болезнью Дауна и частыми хромосомными болезнями» распоряжения Правительства Санкт-Петербурга №39 от 1 февраля 2012 г. «О мерах по снижению наследственных и врожденных заболеваний у детей в Санкт-Петербурге» сказано: «…Взятие крови должно быть произведено до 13 недель 6 дней беременности включительно..» *

Смотреть pdf

В конце 2017 г. вышла книга «Пренатальная диагностика наследственных болезней, состояние и перспективы» (ISBN 978-5-906648-50-1). Это дополненное и переработанное, в значительной степени, издание монографии «Пренатальная диагностика врожденных и наследственных болезней», опубликованной в 2006 году. Книга состоит из 15 глав, где очень подробно и интересно описаны новые подходы и методы в пренатальной диагностике. Книга написана под руководством заведующего лабораторией пренатальной диагностики врожденных и наследственных болезней, главного специалиста института медицинской генетики МЗ РФ по СЗФО и Комитета здравоохранения Правительства Санкт-Петербурга Владислава Сергеевича Баранова.

Биохимический скрининг

Сдача крови для расчета рисков на врожденные пороки развития и хромосомные аномалии у плода (биохимический скрининг) с 9 недель 0 дней до 10 недель 6 дней

за 2 200 руб. вместо 3 000 руб.

Подробности у администратора

На странице 135 приводится наглядная диаграмма «Эффективность скрининга синдрома Дауна у плода в зависимости от срока взятия крови».

Изложенный материал – результат анализа результатов за 10 лет: максимальная эффективность с почти стопроцентной выявляемостью синдрома Дауна достигается при заборе крови в 9 недель 0 дней -10 недель 6 дней беременности.

К слову, программный комплекс «Astraia» позволяет ввести анализ крови взятый со срока 8 недель 0 дней до срока 13 недель 6 дней включительно.

МУТАЦИИ — всеобщее свойство живых организмов, лежащее в основе эволюции и селекции всех форм жизни и заключающееся во внезапном изменении генетической информации. Связано с изменением числа и структуры хромосом, изменением структуры отдельного гена или их группы. Мутации возникают в половых клетках — гаметах (гаметические мутации) и клетках тела (соматические мутации). Мутации генные — появляются на молекулярном уровне, в основе имеют изменения молекул ДНК таких основных типов: замена пар оснований в молекуле ДНК; деления (выпадение) одной пары или группы оснований; вставка одной пары или группы оснований; перестановка положения нуклеотидов внутри гена. Изменения, возникающие в молекулярной структуре гена, приводят к новым формам считывания с него генетической информации и, в конечном итоге, обуславливают появление новых свойств в клетке, а следовательно, и в организме в целом. Мутации геномные — возникают в результате изменения числа хромосом и подразделяются на несколько видов. Полиплоидия — в ядре наблюдается увеличение числа геномов. Описаны полиплоидные формы в виде триплоидов (3n), тетраплоидов (4n) и т. д. Гаплоидия — геном представлен в единичном числе (n). Гетероплоидия, анэуплоидия — изменение числа хромосом вследствие добавления или утери отдельных хромосом, представлена несколькими типами изменений: моносомия — утеря из генома одной хромосомы (для диплоидов — 2n-1 и т. д.); полисомия — добавление к геному одной из хромосом (у диплоидов 2n + 1, у тетраплоидов 4n+1 и т.д.); нулисомия возникает вследствие потери обоих гомологов пары хромосом (2n-2, 4n-4 и т. д.), что, как правило, приводит к летальному исходу. Мутации индуцированные (экспериментальные)— обуславливаются искусственным воздействием некоторых внешних и внутренних факторов. 6 связи с широким использованием различных видов излучения большое значение имеет генетика радиационная, изучающая индуцированный мутагенез. Она призвана защитить наследственность человека от действия ионизирующих излучений. Мутации соматические — возникают в соматической клетке и не передаются по наследству. В период деления мутировавшей соматической клетки возникающие новые особенности передаются дочерним клеткам (напр., вегетативное размножение растений). Многие данные о мутациях соматических клеток получены во время их культивирования. Большинство мутаций соматических, имеет спонтанное происхождение. Мутации спонтанные (естественные) — возникают в клетке под влиянием естественного радиационного фона, слагающегося из космических лучей, земной радиации и радиоактивных изотопов, попадающих в организм. Под влиянием естественного фона радиации может возникнуть до 25% от общего объема мутаций спонтанных. Определенное влияние на протекание естественного мутирования оказывает температурный режим. Мутации спонтанные зависят также от генотипа организма, т. е. контролируются как генотипом, так и внешними условиями. Мутации хромосомные (структурные мутации хромосом, хромосомные перестройки, илиаберрации) — возникают вследствие изменения морфологии хромосом. Различают внутрихромосомные и межхромосомные аберрации. Внутрихромосомные — потери того или иного участка хромосомы от одного гена до блока генов (нехватка). Если этот участок расположен в средней части хромосомы, то он называется делецией; добавление отдельных участков хромосом к основному набору — дубликация; поворот оторвавшегося участка хромосомы на 180° — инверсия. Межхромосомная аберрация — обмен участками между хромосомами, когда участок хромосомы из одной пары прикрепляется к негомологической хромосоме, т. е. к хромосоме другой пары, называется транслокацией. Примером ее может служить аберрация одной из аутосом (21-й) пары, обуславливающая болезнь Дауна.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *