\

Чем реципрокная транслокация отличается от робертсоновской?

Чем реципрокная транслокация отличается от робертсоновской?

Транслокация включает обмен хромосомными сегментами между двумя, обычно негомологичными, хромосомами. Есть два основных типа транслокаций: реципрокные и робертсоновские.

Реципрокные транслокации происходят вследствие разрывов в негомологичных хромосомах, со взаимным (реципрокным) обменом поврежденными сегментами. Обычно в транслокации участвуют только две хромосомы, и поскольку обмен реципрокный, общее количество хромосом не изменяется. Описаны редко встречающиеся комплексные транслокации, включающие три или более хромосом.

Реципрокные транслокации сравнительно часты и обнаруживаются приблизительно у 1 из 600 новорожденных. Такие транслокации обычно безвредны, хотя их чаще встречают у госпитализированных больных с умственной отсталостью, чем в общей популяции. Они попадают в поле зрения врачей или при пренатальной диагностике, или при кариотипировании родителей ребенка с несбалансированной транслокацией.

Сбалансированные транслокации чаще, чем в общей популяции, выявляют у пар с двумя и более спонтанными выкидышами и у бесплодных мужчин.

Когда хромосомы носителя сбалансированной реципрокной транслокации спариваются в мейозе, формируется фигура, названная тетравалентом. В анафазе хромосомы обычно отделяются от этой конфигурации одним из трех способов, описанных как альтернативная, совместная-1 и совместная-2 сегрегации. Альтернативная — обычная мейотическая сегрегация, полученные гаметы имеют или нормальный хромосомный состав, или две реципрокных хромосомы; оба типа гамет сбалансированы.

При первом типе совместной сегрегации гомологичные центромеры расходятся в делящиеся дочерние клетки (как и в норме в делении мейоза I), при втором, редко встречающемся типе, гомологичные центромеры переходят в одну дочернюю клетку. Как 1-й, так и 2-й тип совместной сегрегации приводит к формированию несбалансированных гамет.

Дополнительно к описанным примерам 2:2 сегрегации (т.е. две хромосомы, расходящиеся к каждому полюсу) сбалансированные транслокации могут также сегрегировать в соотношении 3:1, приводя к гаметам с 22 или 24 хромосомами. Хотя моносомии у людей встречают редко, существование трисомий вполне возможно. Такое расхождение (3:1) у мужчин-носителей сбалансированных транслокаций наблюдают в 5-20% сперматозоидов, в зависимости от вида транслокации.

Робертсоновские транслокации хромосом

Этот тип перестройки включает две акроцентрические хромосомы, соединенные в области центромеры, с утратой коротких плеч. Полученный в результате сбалансированный кариотип имеет только 45 хромосом, включая транслоцированную, состоящую из длинных плеч двух хромосом. Поскольку короткие плечи всех пяти пар акроцентрических хромосом содержат многочисленные копии генов рРНК, потеря коротких плеч двух акроцентрических хромосом неопасна.

Робертсоновские транслокации могут быть как моноцентрическими, так и псевдодицентрическими, в зависимости от позиции точечного разрыва в каждой акроцентрической хромосоме.

Хотя обнаружены робертсоновские транслокации, включающие все комбинации акроцентрических хромосом, сравнительно часто встречают две из них (13q14q и 14q21q). Транслокацию, объединяющую 13q и 14q, наблюдают примерно у 1 человека из 1300, это самая частая хромосомная перестройка у человека. Описаны редкие гомозиготы по транслокациям 13q14q; это фенотипически нормальные люди, имеющие только 44 хромосомы с отсутствием нормальных 13 и 14 пар хромосом, замененных двумя транслоцированными.

Инсерция — нереципрокный тип транслокации, когда сегмент, удаленный из одной хромосомы, включается в другую хромосому, в обычной или инвертированной ориентации. Поскольку для этого необходимо три разрыва хромосом, инсерций встречают сравнительно редко. Аномальное расхождение хромосом у носителей инсерций может приводить к рождению ребенка с дупликацией или делецией задействованного сегмента, также возможны нормальный кариотип и сбалансированное носительство.
В среднем риск рождения аномального ребенка высокий, вплоть до 50%, поэтому в таких случаях показана пренатальная диагностика.

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018

ТРАНСЛОКАЦИИ. ИХ РОЛЬ В ФОРМИРОВАНИИ ХРОМОСОМНЫХ АБЕРРАЦИЙ.

  • Авторы
  • Файлы работы
  • Сертификаты

Актуальность

Изучая различные виды транслокаций, причины, которые их вызывают, мы предупреждаем развитие генетического заболевания. Также необходимо знать, какую роль выполняют транслокации в формировании хромосомных аберраций, так как структурные перестройки хромосом приводят к самым разнообразным патологическим отклонениям. Последствия, к которым приводят хромосомные аберрации, у разных организмов различны. Все зависит от уровня организации отдельного организма. Например, у растений хромосомные перестройки приводят к появлению новых признаков, однако, очень редко проявляются фенотипически. У людей хромосомные абберации могут вызывать пазличные патологии и уродства. В некоторых случаях может снижаться репродуктивная способность человека, а иногда такие состояния могут вызывать летальный исход.

Цель

Изучить такое понятие как «транслокации» и их влияние на формирование хромосомных аберраций.

Задачи

Изучить классификацию хромосомных аберраций

Выяснить, как формируются хромосомные перестройки

Классификация хромосомных аберраций

Аберрация (aberration, лат. aberratio — уклонение) — заблуждение, отдаление, отступление, искажение — индивидуальное отклонение от нормы в строении или функции. В генетике данное понятие встречается в изменении структуры хромосом.

Хромосомные аберрации — тип мутаций, которые изменяют структуру хромосом. Следует отметить, что хромосомные перестройки бывают межхромосомными и внутрихромосомными. Если перестройка вызывает изменение структуры лишь одной хромосомы, то ее можно назвать внутрихромосомной перестройкой. В случаях, когда изменяется структура двух хромосом, то речь идет о межхромосомной перестройке.

Рассмотрим виды внутрихромосомных мутаций

1) делеции (опеределенный участок хромосомы подвергается утрате) Происходит нарушение эмбриогенеза и образование мутации.

2) инверсии (перестановка порядка генов участка хромосомы, поворот на 180)

3) дупликации (удвоение участка хромосомы),

К межхромосомным перестройкам относятся транслокации. Таким образом, к возникновению хромосомных аберраций прямым образом относятся транслокации. Рассмотрим подробнее данный тип межхромосомной перестройки.

Транслокации

Необходимо в первую очередь дать определение этого термина. Транслокации – это хромосомные перестройки, в результате которых часть хромосомы переносится в другой локус той же хромосомы или в другую хромосому, но общее число генов не изменяется. Впервые такое явление обмена участками негомологичных хромосом обнаружено в 1915 годуДж. Беллингом.

При разрыве какой-нибудь хромосомы, основной «носительницы» генетического кода, случаются разнообразные нарушения.

Теперь рассмотрим основные виды транслокаций, которые известны на сегодняшний день. Так, выделяют:

1) реципрокные транслокации (когда две негомологичные хромосомы обмениваются участками);

2) Робертсоновские транслокации (при этом две негомологичные хромосомы объединяются в одну);

3)нереципрокные ( фрагмент одной из хромосом переносится на другую);

Какие же основные причины и механизмы образования этих транслокаций? Рассмотрим каждый вид отдельно.

Реципрокные транслокации

Реципрокные транслокации происходят вследствие разрывов в негомологичных хромосомах, происходит обмен сегментами, которые были повреждены. Участвуют две хромосомы, общее количество хромосом не изменяется. Установлено, что у мужчин данная транслокация встречается чаще. В популяции они обнаруживаются 1:600 среди детей. Обычно такие изменения безвредны, фенотипическое проявление в большинстве случаев отсутствует. Достаточно часто такие изменения можно наблюдать у детей с психическими заболеваниями. Для того, чтобы выявить данную патологию, необходимо обратиться в центр ранней пренатальной диагностики. Необходимо сделать метод кариотипирования исследуя двух родителей.

Робертсоновские транслокации

Описал такой вид транслокации У. Робертсон в своей исследовательской работе в 1916 году. Таким образом, его именем и была названа аномалия. Что представляет транслокация и какой механизм ее образования?

Робертсоновская транслокация, или центрическое слияние — хромосомная перестройка, при которой происходит слияние двух акроцентрических хромосом с образованием одной метацентрической или субметацентрической хромосомы. Образование определенной хромосомы зависит от позиции точечного разрыва в каждой из двух хромосом. Слияние акроцентриков происходит в околоцентромерных районах, то есть в этой перестройке происходит транслокация целого плеча. То есть происходит соединение в области центромеры. Робертсоновские транслокации, как и другие транслокации, относятся к межхромосомным перестройкам.

Научная статистика говорит о том, что данная транслокация наиболее часто встречается у людей. Частота встречаемости 1:1000. Описаны всевозможные комбинации робертсоновских транслокаций.

Нереципрокныетранслокации

Еще одно название нереципрокного типа транслокации – инсерция, когда сегмент, удаленный из хромосомы, вставляется в другую хромосому. Чтобы это произошло, необходимо несколько разрывов хромосом. Данная транслокация встречается довольно редко. Аномальное расхождение хромосом у людей, которые являются носителями нереципрокной транслокации может приводить к рождению ребенка с дупликацией или делецией нужного сегмента. Следует сказать о том, что возможны нормальный кариотип и сбалансированное носительство. Риск рождения ребенка с данной аномалией достаточно высок и составляет 50%, следовательно, необходимо проводить пренатальную диагностику, чтобы предотвратить рождение ребенка с такой мутацией.

Причины хромосомных аберраций

Какие же факторы влияют на хромосомные мутации в организме? Несомненно, основной причиной для возникновения хромосомных перестроек является появление разрывов двуцепочной молекулы ДНК, которые возникают вод воздействием различных мутагенных факторов:

1) Физических (различные излучения, высокая или низкая температура, климат, влажность могут быть причинами хромосомной перестройки и вызывают различные аномалии и мутации).

2) Химических (это различные вещества, которые были синтезированы человек в процессе эволюции. Следовательно, такие вещества влияют пагубно на организм. Пример: различные окислители и восстановители).

Читайте также  У моего трехлетнего сына гломерулонефрит

3) Биологических (пример: инфекционный мутагенез. Продукты жизнедеятельность многих организмов тоже вызывают хромосомные аберрации).

Необходимо отметить, что мутации могут возникать и спонтанно. Иногда очень сложно определить, что именно вызвало хромосомную перестройку в организме. Чаще всего это совокупность множества факторов.

Заключение

Из вышесказанного следует, что транслокации являются отдельным типом хромосомных перестроек в организме. Следовательно, они и являются причинами различных мутаций. Несомненно, любые мутации не проходят бесследно и оставляют свой признак в различных проявлениях. Углубленное изучение изменение в хромосомах позволяет нам предотвратить многие заболевания в пренатальной диагностике. Возможно, комплексный подход, а именно всестороннее изучение хромосомных аберраций, даст более полную картину патологического процесса и, следовательно, большую эффективность лечения и выявления многих заболеваний.

Список литературы

Баранов В. С., Кузнецова Т. В. Цитогенетика эмбрионального развития человека: научно-практические аспекты / В. С. Баранов, Т. В. Кузнецова. — СПб: Издательство Н-Л, 2007. — 640 с.

Коряков Д.Е., Жимулев И.Ф. Хромосомы. Структура и функции. — Новосибирск: Издательствово СО РАН, 2009. — 258 с.

МакКонки Э. Геном человека. — М: Техносфера, 2011. — 288 с.

Врожденные пороки развития: пренатальная диагностика и тактика. Под ред. Б.М. Петраковского, М.В. Медведева, Е.В. Юдина, Москва, «Реальное время», 1999. – 45с.

Чем реципрокная транслокация отличается от робертсоновской?

Необходимое условие возникновения внутрихромосомной структурной перестройки — наличие двух точек разрыва в одном или обоих плечах одной и той же хромосомы. Внутрихромосомными могут быть делеции, дупликации, транслокации и инверсии. Именно эти типы внутрихромосомных перестроек выявляются при разных видах патологии человека.

Для образования межхромосомньгх перестроек, также как и внутрихромосомных, необходимы две точки разрыва. Однако разрывы должны произойти в обеих хромосомах одной пары или в двух хромосомах из разных пар. К межхромосомным перестройкам относятся транслокации и инсерции (вставки участка хромосомы в несвойственное ему место). Подробно механизмы образования основных типов внутри- и межхромосомных перестроек рассмотрены в нашей статьи.
Основные межхромосомными перестройками являются транслокации. Выделяют ренипрокные и робертсоновские транслокации.

Реципрокные транслокации — это сбалансированные хромосомные перестройки, при которых весь генетический материал сохраняется, а изменения касаются только расположения генов в хромосомах. Механизм реципрокных транслокаций описан в статье и представлен на рисунке. У носителей таких транслокаций обычно нет каких-либо клинических проявлений. Однако для их потомства существует определенный риск возникновения хромосомных аномалий. Это связано с возможностью образования несбалансированных гамет во время мейотического деления клеток.

Схема формирования гамет и образующихся при оплодотворении зиготу носителей транслокаций представлена на рисунке. У носителей рецнпрокной транслокации могут сформироваться четыре типа гамет: 1) с нормальным набором хромосом; 2) и 3) с частичной нуллисомией по одной хромосоме и частичной дисомией по другой хромосоме, вовлеченных в транслокацию; 4) с наличием сбалансированной транслокации.

Вероятность образования каждого из четырех типов гамет одинакова, в связи с чем можно ожидать, что риск рождения детей с несбалансированной хромосомной перестройкой для носителя сбалансированной перестройки составляет не менее 50%. Однако, величина ожидаемого риска значительно завышена, о чем свидетельствуют полученные эмпирические данные. Это связано с существованием механизма элиминации несбалансированных по хромосомному материалу гамет, зигот или эмбрионов. В результате в семьях носителей ренипрокных транслокаиий значительно повышается риск спонтанного аборта иди мертворожденна, который достигает 30%.

Транслокации второго типа называют робертсоновскими. В них, как правило, вовлечены акроцентрические хромосомы. Транслокационная хромосома может иметь од!гу иди две центромеры. При наличии двух центромер (такую хромосому называют дицентриком) одна из них супрессирована. В результате разрывов короткие плечи двух хромосом утрачиваются, а их длинные плечи сливаются. Вместо четырех хромосом из двух пар образуются три хромосомы, две из которых нормальные, а одна представлена длинными плечами хромосом обеих пар.

Таким образом, при анализе хромосомного набора в кариотипе носителя такой транслокации обнаруживается 45, а не 46 хромосом. В большинстве случаев носители робертсоновской транслокации не имеют клинических проявлений, так как потеря коротких плеч акроцентрических хромосом может быть компенсирована функционированием других генов. У носителей робертсоновской транслокации может сформироваться шесть типов гамет, однако, частота рождения детей с несбалансированными хромосомными перестройками у такого носителя ниже, чем можно было бы ожидать, что связано с элиминацией гамет, зигот или эмбрионов, имеющих хромосомную перестройку.

В представленном на рисунке случае летальными будут зиготы, образовавшиеся в результате оплодотворения гамет с нуллисомией и дисомией по хромосоме 14, а также гамете нуллисомией по хромосоме 21.

Три другие типа зигот — с трисомией по хромосоме 21, нормальные и несущие робертсоновскую транслокацию -теоретически должны образовываться с равной частотой. Однако на практике, эмпирический риск рождения ребенка с синдромом Дауна у таких носителей значительно меньше и составляет при носительстве транслокации матерью — 7%, а отцом — 3%. Необходимо отметить, что риск рождения ребенка со сбалансированной транслокацией соответствует, теоретически ожидаемому. В большинстве случаев носители таких транслокаций здоровы. Однако у некоторых их потомков, имеюшихту же сбалансированную транслокацию, описано появление пороков развития и интеллектуального дефицита. Это можно объяснить возникновением кроссинговера между гомологичными хромосомами с вовлечением транспонированного участка.

В результате неравного кроссинговера возможно образование микроделении и трисомии по определенному хромосомному сегменту, которые и будут причиной появления клинических симптомов. Это обстоятельство необходимо учитывать при проведении дородовой диагностики при медико-генетическом консультировании. В подобных случаях для окончательного суждения о состоянии здоровья будущего ребенка необходимо использовать высокоразрешающие методы исследования кариотипа (в том числе, методы ДНК-анализа).

Существуют особенности проведения медико-генетического консультирования в тех семьях, где один из супругов является носителем робертсоновской транслокации с вовлечением двух хромосом одной пары (например, 21/21), когда образуется одна хромосома, представленная только длинными плечами. Хромосомы, состоящие из двух идентичных плеч, называют изохромосомами. Часто они образуются в результате поперечного деления центромеры вметафазе. Существует равная вероятность появления изохромосом по короткому и подлинному плечу, однако при исследовании кариотипа человека изохромосомы подлинному плечу выявляются значительно чаще. Возможно, это связано с тем, что изохромосомы по короткому плечу нестабильны и их носители менее жизнеспособны. Все потомки носителя изохромосомы 21 по длинному плечу будут иметь хромосомные перестройки — моносомию или трисомию по вовлеченной в транслокацию хромосоме. Учитывая, что моносомии по аутосомам, как правило, легальны, все живорожденные потомки носителя такой транслокации будут иметь трисомию по хромосоме 21.

Таким образом, риск рождения ребенка с синдромом Дауна у носителей робертсоновской транслокации с вовлечением двух хромосом из одной 21-й пары будет составлять 100%, что необходимо разъяснить супружеским парам.

Генетические причины бесплодия – хромосомные аберрации при бесплодии, делеции Y-хромосомы. Часть 2

» data-image-caption=»» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/geneticheskie-prichiny-besplodija-hromosomnye-aberracii-pri-besplodii-delecii-y-hromosomy-900×600.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/geneticheskie-prichiny-besplodija-hromosomnye-aberracii-pri-besplodii-delecii-y-hromosomy.jpg» title=»Генетические причины бесплодия — хромосомные аберрации при бесплодии, делеции Y-хромосомы. Часть 2″>

Алена Герасимова (Dalles) Разработчик сайта, редактор

  • Запись опубликована: 05.01.2021
  • Время чтения: 1 mins read

Хромосомные аберрации, или аномалии в структуре или количестве хромосом, являются одними из наиболее распространенных, наиболее понятных и относительно простых для исследования генетических причин бесплодия.

Статистика по хромосомным аберрациям

  • Частота хромосомных аберраций у мужчин с низкой фертильностью, обнаруженных в соматических клетках (обычно проверяются мононуклеарные лейкоциты крови) в общей популяции новорожденных детей, составляет примерно 0,7%.
  • Среди фенотипически нормальных мужчин с нормозооспермией, но с репродуктивной недостаточностью, частота значительно выше и составляет около 3%. Чаще всего это аберрации, касающиеся структуры аутосомных хромосом (частота взаимных транслокаций составляет 0,93%, робертсоновских транслокаций – 0,46%, инверсий – 0,23%).
  • Частота аберраций Х- или Y-хромосомы у этой группы пациентов оценивается в 1,4%, наиболее частые случаи – клеточный мозаицизм числа хромосом (0,93%).
  • У фенотипически нормальных мужчин с азооспермией (необструктивной) хромосомные аберрации в лимфоцитах выявляются примерно в 13,2% (в 20 раз чаще, чем в общей популяции новорожденных детей).

Среди хромосомных аберраций мы выделяем числовые аномалии, например, изменения числа половых хромосом: синдром Тернера X0, синдром Клайнфельтера XXY, синдром XXX, синдром XYY, и структурные аномалии – делеция хромосом, хромосомный дефицит, инверсия, дупликация, транслокация, разрыв центромеры. Хромосомные транслокации могут привести к снижению фертильности, самопроизвольным выкидышам и врожденным дефектам. У субфертильных мужчин явно повышенный риск переноса хромосомных аберраций, и их обнаружение важно для оценки бесплодия.

Наиболее распространенный тип аномалии кариотипа у субфертильных мужчин – синдром Клайнфельтера (СК), который вызван наличием дополнительной Х-хромосомы Реже хромосомные аберрации выражаются в виде других числовых (две, три, четыре дополнительные хромосомы) или структурных изменениях. Таким образом, KS проявляется в кариотипе 47, XXY или других кариотипах, например 48, XXXY, 48, XXYY, 49, XXXXY, 46, XY / 47, XXY, 46, XY. Дополнительная Х-хромосома может быть материнской или отцовской из-за нерасхождения во время мейоза.

Читайте также  Каким советам богатых людей не стоит следовать

Кариотип с синдромом Клайнфельтера

Кариотип с синдромом Клайнфельтера

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/kariotip-s-sindromom-klajnfeltera.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/kariotip-s-sindromom-klajnfeltera.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/kariotip-s-sindromom-klajnfeltera.jpg» alt=»Кариотип с синдромом Клайнфельтера» width=»800″ height=»406″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/kariotip-s-sindromom-klajnfeltera.jpg 800w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/kariotip-s-sindromom-klajnfeltera-768×390.jpg 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» title=»Генетические причины бесплодия — хромосомные аберрации при бесплодии, делеции Y-хромосомы. Часть 2″> Кариотип с синдромом Клайнфельтера

Среди всех мужчин с азооспермией примерно 14% пациентов с синдромом Клайнфельтера характеризуются маленькими яичками и высоким уровнем гонадотропинов. Азооспермия при синдроме Клайнфельтера поражает подавляющее большинство пациентов (почти 98%),

Другая числовая аномалия половых хромосом у женщин – синдром Тернера, который более чем у 80% пациенток проявляется гонадным дисгенетизмом – первичной недостаточностью яичников (сексуальный инфантилизм). Синдром Тернера, помимо ряда других симптомов, характеризуется:

  • задержкой полового созревания;
  • отсутствием телархе и лобка;
  • первичным бесплодием;
  • пониженным уровнем эстрогена;
  • высокой концентрацией гонадотропинов ЛГ и ФСГ.

Следует подчеркнуть, что примерно у 10-20% пациенток функция яичников частично сохраняется: менархе присутствует, но может исчезнуть. Женщины с сохраненной функцией яичников, вторичными половыми признаками без аномалий и фертильные женщины встречаются редко. Современное развитие генетических методов позволяет обнаруживать синдром Тернера во внутриутробном периоде до 30% случаев.

Кариотип 47, XYY (синдром Якобса), ранее называвшийся синдромом супер-мужчины, является второй полной анеуплоидией половых хромосом, вызванной трисомией половых хромосом с дополнительной Y-хромосомой. Риск анеуплоидии у мужчин с 47 XYY не подтвержден.

Другое заболевание – синдром кариотипа 46, XX, наблюдаемое в основном у мужчин с азооспермией с частотой 0,9%. Фенотип аналогичен синдрому Клайнфельтера. Следует подчеркнуть, что мужчины с синдромом Клайнфельтера обычно не являются умственно отсталыми и всегда бесплодны.

Около 0,9% мужчин с азооспермией (и нормальным фенотипом) имеют кариотип 46, XX (SRY +), который является результатом транслокации между Xp и Yp и включает ген SRY, важный для определения мужского пола. Вторая категория, очень редкая, – это SRY – у мужчин с нормальным фенотипом и с бесплодием, или в случаях истинного гермафродитизма у людей неясного пола. В качестве причин указываются мутации генов, расположенных за пределами Y-хромосомы, участвующих в каскаде, определяющем пол.

Большинство исследований по анализу хромосом в сперме касается лиц мужского пола с аберрацией в структуре соматических хромосом. У мужчин они не имеют фенотипических эффектов и видны во время гаметогенеза. Это результат мультивалентности. Среди расщепления мейотических хромосом в сперматозоидах у носителей транслокаций можно выделить взаимные и робертсоновские транслокации.

Цитогенетические тесты, проводимые у женщин в рамках рутинного скрининга перед вспомогательными репродуктивными технологиями, показывают некоторые аномалии, такие как реципрокные аутосомные транслокации, о которых говорят, когда два фрагмента двух разных хромосом отламываются и меняются местами. Частоты реципрокных транслокаций как у женщин, так и у мужчин существенно не различаются. Например, этот тип аберрации встречается примерно у 1,0% женщин перед ЭКО, а перед ИКСИ – у 0,7%. Большинство реципрокных хромосомных транслокаций наследуются от родителя.

У большинства мужчин, гетерозиготных носителей сбалансированной реципрокной хромосомной транслокации, гистологическая структура, а также гаметогенная активность и количественный состав сперматозоидов являются нормальными, а транслокации, вызывающие полное ингибирование сперматогенеза, встречаются редко. Сильное влияние на сперматогенез оказывает переносчик транслокаций, которые характеризуются расположением хромосомного перелома в непосредственной близости от центромеры, а также транслокаций с участием акроцентрической хромосомы – в этом случае, как было обнаружено в многочисленных исследованиях, наблюдается уменьшение количества сперматозоидов в эякуляте, олигозооспермия или их полное отсутствие. Кроме того, носители транслокации между Х-хромосомой и аутосомой также являются субфертильными,

Робертсоновские транслокации (центрическое слияние) являются наиболее распространенными структурными транслокациями у людей и влияют на фертильность, особенно у мужчин.

Робертсоновские транслокации хромосом

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/robertsonovskie-translokacii-hromosom.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/robertsonovskie-translokacii-hromosom.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/robertsonovskie-translokacii-hromosom.jpg» alt=»Робертсоновские транслокации хромосом» width=»800″ height=»595″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/robertsonovskie-translokacii-hromosom.jpg 800w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/robertsonovskie-translokacii-hromosom-768×571.jpg 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» title=»Генетические причины бесплодия — хромосомные аберрации при бесплодии, делеции Y-хромосомы. Часть 2″> Робертсоновские транслокации хромосом

Робертсоновские транслокации обнаруживаются у небольшого (0,2%) процента обследованных женщин с проблемами фертильности и не играют существенной роли в патогенезе женского бесплодия. В популяции субфертильных мужчин 0,8% являются носителями центрического слияния, что в 9 раз больше, чем у фертильных мужчин.

Робертсоновская транслокация затрагивает только акроцентрические хромосомы (13-15, 21 и 22), где перелом происходит на центромере или рядом с ней. Соединение двух акроцентрических хромосом дает одну, часто с двумя центромерами, а короткие плечи хромосом, участвующие в слиянии, чаще всего устраняются. Транслокации хромосом 13 и 14, а также 14 и 21 являются наиболее распространенными транслокациями у человека (частота транслокаций Робертсона составляет 1/1500 человек). Они могут передаваться от отца или матери.

Перенос Робертсоновской транслокации не влияет на фенотип, но оказывает сильное влияние на фертильность из-за возможности нарушений гаметогенеза и / или из-за образования несбалансированных гамет. Проблемы с фертильностью у мужчин – носителей этой транслокации, возникают в результате нарушений (разной степени) сперматогенеза, непосредственно связанных с аномалиями в процессе мейоза. Это приводит к образованию значительного процента несбалансированных гамет, которые участвуют в оплодотворении, вызывая аномальный кариотип полученных эмбрионов.

Делеции Y-хромосомы

Среди делеций Y-хромосомы, которые представляют собой вторую группу генетических нарушений, влияющих на фертильность, мы выделяем микроделеции Y-хромосомы и делеции AZF.

Делеции AZF вызывают нарушения сперматогенеза в виде азооспермии и тяжелой олигозооспермии. Микроделеции длинного плеча Y-хромосомы нарушают процесс сперматогенеза примерно у 5-15% мужчин с азооспермией или тяжелой олигоспермией. Эти расстройства передаются по наследству от отца к сыну. Эти микроделеции мешают процессу сперматогенеза, поскольку гены, кодирующие белки, участвующие в производстве сперматозоидов, расположены в области AZF.

Структура AZF-локуса Y-хромосомы

Структура AZF-локуса Y-хромосомы

» data-medium-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/struktura-azf-lokusa-y-hromosomy.jpg» data-large-file=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/struktura-azf-lokusa-y-hromosomy.jpg» loading=»lazy» src=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/struktura-azf-lokusa-y-hromosomy.jpg» alt=»Структура AZF-локуса Y-хромосомы» width=»800″ height=»438″ srcset=»https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/struktura-azf-lokusa-y-hromosomy.jpg 800w, https://unclinic.ru/wp-content/uploads/2021/01/struktura-azf-lokusa-y-hromosomy-768×420.jpg 768w» sizes=»(max-width: 800px) 100vw, 800px» title=»Генетические причины бесплодия — хромосомные аберрации при бесплодии, делеции Y-хромосомы. Часть 2″> Структура AZF-локуса Y-хромосомы

Следует подчеркнуть, что существует пропорциональная зависимость между степенью делеции и степенью нарушения выработки спермы – сильные делеции связаны со значительным нарушением сперматогенеза. В 80% делеций AZF происходит удаление AZFc. Что касается других делеций этого типа, то:

  • делеция AZFa встречается в 0,5-4% случаев;
  • AZFb – в 1-5%;
  • AZFbc – в 1-3% случаев.

Комбинация AZFabc сосуществует с другими расстройствами, такими как синдром 46, мужской XX или Iso (Y). Носительство вышеуказанных делеций связано с различными фенотипами, включая азооспермию, хотя есть многочисленные случаи отсутствия отклонений в параметрах спермы. Примерно 2/3 мужчин с делецией фрагмента AZFc демонстрируют наличие сперматозоидов в сперме. В случае делеции AZFc, проявляющейся азооспермией, активность семенного эпителия яичка, формирующего сперматозоиды, сохраняется, и результаты TESE (извлечение спермы из яичек) положительные.

Напротив, в случае делеции фрагмента AZFb шансы получить сперму методом TESE невелики, и у мужчин с делецией AZFa при диагностической биопсии часто обнаруживаются только клетки Сертоли. Более того, мужчины с делецией AZFc, gr51 / gr51 подвержены повышенному риску зачать ребенка с синдромом Тернера (45, X) и подвержены риску развития первичного рака яичка.

FISH и NGS

FISH и NGS

Преимплантационная генетическая диагностика (тестирование)

Преимплантационная генетическая диагностика (тестирование) эмбрионов — определение генетической патологии эмбрионов на стадии доимплантационного развития. На сегодняшний день репродуктивная медицина и эмбриология предоставляют несколько технологий генетической диагностики эмбрионов до переноса в полость матки. В Клинике МАМА представлен спектр программ преимплантационной генетической диагностики. Какая именно технология оптимальна для Вашей семьи — зависит от целого ряда факторов, которые учитывают наши специалисты: репродуктолог, андролог, генетик и, конечно же, эмбриологи.

Наши пациенты всегда получают полную информацию о технологиях, применяемых в Клинике, каждом этапе проводимого протокола экстракорпорального оплодотворения. Если Вы только планируете лечение у нас — знакомим Вас с возможностями преимплантационной генетической диагностики в Клинике МАМА:

преимплантационный генетический скрининг (ПГС) — определение спонтанной генетической патологии у эмбрионов;

преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) — определение конкретного наследственного синдрома или заболевания, которое эмбрион может унаследовать от родителя с известной генетической патологией.

ВАЖНО: часто термин «ПГД» используют, обобщая различные методики: преимплантационный генетический скрининг (ПГС) и непосредственно ПГД эмбрионов.

Показания к проведению генетической диагностики эмбрионов

Преимплантационный генетический скрининг эмбрионов в программе экстракорпорального оплодотворения может быть рекомендован как оптимальная технология оценки генетического статуса эмбрионов в следующих случаях:

Читайте также  Профессиональная химическая чистка диванов и мягкой мебели

возраст женщины старше 36 лет (по данным ВОЗ риск рождения ребенка с анеуплоидией — аномальным набором хромосом, например, трисомией по 21 хромосоме, что приводит к рождению ребенка с синдромом Дауна, составляет 1/385 в возрасте 30 лет, 1/63 в возрасте 40 лет и 1/19 в возрасте 45 лет);

неудачные протоколы ЭКО в анамнезе;

привычное невынашивание беременности;

рождение ребенка (или беременность) с хромосомной патологией при нормальных кариотипах у родителей;

наличие негативных факторов внешней среды в условиях работы или проживания;

прием некоторых лекарственных препаратов в анамнезе;

аномалия половых хромосом;

ВАЖНО: в каждом случае генетической патологии у родителей необходим индивидуальный подход при выборе алгоритма ПГД.

Преимплантационная генетическая диагностика в Клинике МАМА

Скрининг методом FISH:

скрининг наиболее часто встречающихся численных хромосомных аномалий методом FISH (Fluorescence In Situ Hybridization) — флуоресцентная in situ гибридизация — «золотой стандарт» генетической диагностики во всем мире на сегодняшний день.

Суть метода заключается в том, что в ядро эмбриональной клетки внедряют специально подобранные для каждой хромосомы ДНК-зонды, окрашенные различными флуоресцентными (светящимися) красителями. Происходит гибридизация ДНК-зонда со «своей» хромосомой. Результат этой гибридизации обнаруживают с помощью люминесцентного микроскопа, а при использовании регистрирующей оптики и специального программного обеспечения получают изображение ядра с флуоресцентными сигналами — «фотографию» исследуемых хромосом. Анализ полученного изображения позволяет выявить возможные хромосомные нарушения.

В скрининговую панель включено определение 5 хромосом: половые (X, Y), 13, 18 и 21. Исследование именно этих хромосом позволяет исключить наиболее частые генетические синдромы новорожденных — Дауна, Патау и Эдвардса, а также анеуплоидии половых хромосом, которые занимают первое место по частоте встречаемости.

Кроме того, метод позволяет выявить моносомии и нарушение плоидности у эмбриона — моно- , три- и полиплоидию — основные генетические причины спонтанного прерывания беременности. Диагностика методом FISH по 5 хромосомам позволяет исключить до 95% хромосомных патологий, встречающихся у новорожденных или при прервавшейся беременности.

Для данной FISH диагностики мы проводим биопсию эмбриональных клеток (4 сутки развития эмбриона). Сама процедура выполняется в интервале от 12 до 48 часов после биопсии и к моменту переноса эмбрионов, на 5-6 сутки развития уже известен результат генетического скрининга.

Полногеномный скрининг методом NGS (Next Generation Sequencing):

новейшая молекулярно-генетическая технология, пришедшая на смену технологиям с использованием ДНК-микрочипов. В основе метода NGS полное геномное секвенирование нового поколения, буквенное прочтение ДНК-кода.

Метод является высокочувствительным и позволяет определить численные, а в ряде случаев и структурные аномалии всех 24 хромосом.

Для диагностики методом NGS мы также проводим биопсию эмбриональных клеток, которые служат материалом для анализа. После биопсии эмбрионы необходимо криоконсервировать до следующего цикла, когда будет известен результат генетического скрининга.

NGS при робертсоновской транслокации:

транслокация происходит только между двумя любыми хромосомами из группы D (акроцентрические хромосомы) — 13, 14, 15, 21 и 22.

Эмбрионы от родителя с робертсоновской транслокацией могут иметь нормальный набор хромосом (здоровы), могут нести сбалансированную робертсоновскую транслокацию (здоровы, но являются носителями), могут нести несбалансированную реципрокную транслокацию (больны или нежизнеспособны).

Ярким примером несбалансированной транслокации является так называемый семейный синдром Дауна, когда в семье из поколения в поколение могут быть частыми случаи рождения ребенка с трисомией 21 хромосомы. Такое бывает, когда у членов семьи присутствует сбалансированная робертсоновская транслокация с участием хромосомы 21.

Еще одна серьезная патология — синдром Патау, трисомия хромосомы 13, может быть следствием носительства родителем транслокации с участием хромосомы 13.

Эмбрионы с моносомией нежизнеспособны, поэтому в паре, где один из родителей является носителем робертсоновской транслокации, часто наблюдаются трудности в достижении беременности или привычное невынашивание.

Целью генетической диагностики при робертсоновской транслокации является выявление эмбрионов с несбалансированной транслокацией, которая является причиной моносомии или трисомии. Наличие транслокации является пусковым механизмом для формирования анеуплоидий по любой другой хромосоме, в связи с этим при наличии транслокации оптимальным является метод NGS.

FISH при аномалии половых хромосом:

в большинстве случаев аномалии половых хромосом эта генетическая патология является причиной абсолютного бесплодия и таким пациентам рекомендовано ЭКО с использованием донорских половых клеток.

Бывают случаи, когда собственные половые клетки созревают, но генетическая аномалия в том или ином виде может быть передана ребенку. Это касается синдрома Клайнфельтера (одна и более дополнительных X хромосом у мужчины), а также дополнительные Х хромосомы у женщины.

Целью преимплантационной генетической диагностики при численной аномалии половых хромосом является выявление эмбрионов с анеуплоидией половых хромосом. Для этой цели оптимальным и достаточным является метод FISH.

NGS при реципрокной транслокации:

транслокация происходит между любыми хромосомами спонтанно, размер и положение транслоцированных фрагментов также являются случайными.

Носитель сбалансированной реципрокной транслокации является здоровым человеком, поскольку общее количество генетического материала не нарушено, изменено лишь его положение на хромосомах.

Но при созревании половых клеток у пациента генетический материал наследуется таким образом, что сперматозоиды или яйцеклетки, в большинстве случаев, несут несбалансированный набор — избыток или недостаток жизненно важных генов. Если в оплодотворении участвует такой сперматозоид или яйцеклетка, то эмбрион будет нежизнеспособный или может родиться тяжело больной ребенок.

Целью ПГД при реципрокной транслокации является определение эмбрионов с несбалансированным, аномальным генетическим набором. Поскольку транслокация может затрагивать небольшие участки хромосом, для проведения точной диагностики необходим высокочувствительный молекулярно-генетический метод. На сегодняшний день таким является метод NGS. Для каждого случая реципрокной транслокации специалисты подбирают оптимальные параметры секвенирования, с учетом величины транслоцированных участков и характера транслокации.

Для диагностики методом NGS мы также проводим биопсию эмбриональных клеток, которые служат материалом для анализа. После биопсии эмбрионы необходимо криоконсервировать до следующего цикла, когда будет известен результат генетической диагностики.

FISH и NGS при моногенном заболевании:

моногенное заболевание вызвано нарушением (мутацией) в определенном гене. На сегодняшний день описано около 4000 моногенных заболеваний, большинство из которых встречаются редко — 1/6000.

Принципы наследования моногенных заболеваний подчиняются классическим законам генетики, сами заболевания классифицируются по типу наследования:

Аутосомно-доминантный тип — носитель мутантного гена всегда болен, поэтому о риске рождения больного ребенка в семье известно заранее. Вероятность рождения ребенка с патологией составляет 50%.

В этом случае необходимо обследование носителя заболевания с целью точного определения мутации. После получения исчерпывающей информации о характере и положении мутации, молекулярные генетики создают индивидуальную тест-систему для диагностики заболевания у эмбрионов, или же предлагают уже известную тест-систему, если таковая описана и имеется в особых базах данных (генетических библиотеках). Диагностику проводят методом NGS.

Аутосомно-рецессивный тип — носитель мутантного гена здоров, но может передать его ребенку. Если оба родителя являются носителями одного заболевания, то ребенок, получивший две копии мутантного гена — по одной от каждого из родителей, будет болен. Как правило о носительстве моногенного заболевания с таким типом наследования супруги узнают уже после рождения в семье ребенка с патологией. Риск рождения больного ребенка составляет 25%.

В данном случае необходимо доскональное обследование семьи — родителей, рожденного ребенка (если есть), дедушек и бабушек, братьев и сестер — чем больше членов семьи будет обследовано, тем достовернее будет результат. Обследование включает в себя генетическую диагностику возможных носителей заболевания, составление генеалогической истории заболевания.

После получения исчерпывающей информации о характере и положении мутаций со стороны обоих родителей молекулярные генетики создают индивидуальную для данной семьи тест-систему, которую используют для проведения ПГД. Диагностику проводят методом NGS.

Моногенное заболевание, сцепленное с полом — мутантный ген расположен на половой хромосоме, заболевание проявляется у людей определенного пола.

Поскольку заболевание передается только людям определенного пола, необходимым и достаточным в данном случае является выбор эмбрионов нужного пола, которому не передается заболевание. Определить пол эмбриона можно методом FISH.

Если Вам рекомендовано генетическое обследование, Вы планируете посетить врача-генетика, Вам необходимо проведение преимплантационной генетической диагностики в программе ЭКО — в Клинике МАМА Вам окажут экспертную медицинскую помощь. Задать интересующие Вас вопросы и записаться на прием можно по телефону +7 495 921 43 26, оставив заявку на обратный звонок, а также воспользовавшись нашим онлайн-сервисом «Бесплатная консультация».

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: