Кіріспе
Бір немесе бірнеше хромосомалардың аномальды көбеюі Полисомия - бұл көптеген түрлерде, соның ішінде саңырауқұлақтарда, өсімдіктерде, жәндіктерде және сүтқоректілерде кездесетін жағдай, онда организмде кем дегенде бір хромосома қалыптыдан артық, яғни хромосоманың күтілетін екі көшірмесіне қарағанда үш немесе одан да көп көшірмесі болуы мүмкін. Эукариоттардың көпшілігі - диплоидты, яғни хромосомаларының екі жиынтығы бар, ал прокариоттар - гаплоидты, әр клеткада бір хромосома бар. Анеуплоидтерде хромосома саны гаплоид санының нақты еселері емес, ал полисомия анеуплоидияның бір түрі болып табылады. Кариотип - организмдегі хромосомалардың жиынтығы, ал соми жұрнағы анеуплоидті кариотиптерді атауға қолданылады. Бұл хромосомалардың толық жиынтығының санын білдіретін плуидия жұрнағымен шатастырмау керек. Полисомия әдетте мейоз кезінде дисжункциясыз (гомологты хромосомалардың жұбының бөлінбеуі) пайда болады, бірақ транслокациялық мутацияға (гомологты емес хромосомалардың арасындағы бөліктердің қайта орналасуынан туындаған хромосомалық аномалия) байланысты болуы мүмкін. Полисомия көптеген ауруларда, соның ішінде Даун синдромындағы адамдарда кездеседі, онда зардап шеккен адамдарда 21 хромосоманың үш көшірмесі (трисомия) болады. Хромосомалардың саны Атауы Сипаттама Мысалдар 3 трисомия Хромосоманың үш көшірмесі, 2n + 1 Даун синдромы (трисомия 21), Эдвардс синдромы (трисомия 18), немесе Патау синдромы (трисомия 13) 4 тетрасомия Хромосоманың төрт көшірмесі, 2n + 2 Тетрасомия 9p, Тетрасомия 18p 5 пентасомия Хромосоманың бес көшірмесі, 2n + 3 Пентасомия X (XXXXX немесе 49, XXXXX) 6 гексасомия Хромосоманың алты көшірмесі, 2n + 4 Мозаикалық гексасомия 21 немесе Қиссалық гексасомия 15 7 гептасомия Хромосоманың жеті көшірмесі, 2n + 5 Гептасомия 21 жедел миелоидтық лейкомияда 8 октосомия Хромосоманың сегіз көшірмесі, 2n + 6 Октосомия балықтарда (Acipoly baerii, A. persicus, A. sinopticus, A. transmontanus, A. transn. carcinosomyomyomyomyomyomyomy) 9 хромосососомияның бес көшірмесі, 10 нентомия 9 нентососососомосомия 10 + 10 нентос хромосомасының 8 көшірмесі, 10 + 8 эпидтальдегенономияда 10
Polysomy is a condition found in many species, including fungi, plants, insects, and mammals, in which an organism has at least one more chromosome than normal, i. e., there may be three or more copies of the chromosome rather than the expected two copies. Most eukaryotic species are diploid, meaning they have two sets of chromosomes, whereas prokaryotes are haploid, containing a single chromosome in each cell. Aneuploids possess chromosome numbers that are not exact multiples of the haploid number and polysomy is a type of aneuploidy. A karyotype is the set of chromosomes in an organism and the suffix somy is used to name aneuploid karyotypes. This is not to be confused with the suffix ploidy, referring to the number of complete sets of chromosomes. Polysomy is usually caused by non disjunction (the failure of a pair of homologous chromosomes to separate) during meiosis, but may also be due to a translocation mutation (a chromosome abnormality caused by rearrangement of parts between nonhomologous chromosomes). Polysomy is found in many diseases, including Down syndrome in humans where affected individuals possess three copies (trisomy) of chromosome 21. Number of chromosomes Name Description Examples
3 trisomy Three copies of a chromosome, 2n + 1 Down syndrome (Trisomy 21), Edwards syndrome (Trisomy 18), or Patau syndrome (Trisomy 13) 4 tetrasomy Four copies of a chromosome, 2n + 2 Tetrasomy 9p, Tetrasomy 18p 5 pentasomy Five copies of a chromosome, 2n + 3 Pentasomy X (XXXXX or 49, XXXXX) 6 hexasomy Six copies of a chromosome, 2n + 4 Mosaic Hexasomy 21 or Partial Hexasomy 15 7 heptasomy Seven copies of a chromosome, 2n + 5 Heptasomy 21 in acute myeloid leukemia 8 octosomy Eight copies of a chromosome, 2n + 6 Octosomy in sturgeon fish (Acipenser baerii, A. persicus, A. sinensis, and A. transmontanus) 9 nanosomy Nine copies of a chromosome, 2n + 7 Nanosomy in congenital skeletal polydystrophy 10 decasomy Ten copies of a chromosome, 2n + 8 decasomy 8 in histolytic carcinoma
Иттерде
Полисомия иттердегі лейкемия, гемангиоперицитомалар және қалқанша безінің ісіктерінде рөл атқарады. 13 хромосоманың ауытқулары иттердің остеоидты хондросаркомасында және лимфосаркомасында байқалды. Тризомия 13 лимфосаркомамен ауыратын иттерде алғашқы ремиссия ұзаққа созылады (дәрімен) және өмір сүру ұзақтығы, химиотерапиялық препараттармен емделу жақсы нәтиже береді. 13 хромосоманың полисомиясы (полисомия 13) простата қатерлі ісігінің дамуында маңызды және көбінесе орталықтандырылған қосылулардан пайда болады. 1, 2, 4, 5 және 25- хромосомалардың полизомиясы иттердегі ісіктерге жиі қатысады. 1 хромосомасында ісіктің дамуына жауапты ген болуы мүмкін және ол кариотиптің өзгеруіне, соның ішінде центримердің немесе орталықтандырылған синтездердің бірігуіне әкелуі мүмкін.
Жыныстық хромосомалар
Кейбір жиі кездесетін генетикалық аурулар жыныстық хромосомалардың аномалиясы болып табылады, бірақ полисомиялар сирек кездеседі. 49,XXXXY хромосомалық полисомия 85000 жаңа туған еркек баланың 1-інде кездеседі. Басқа X полисомиялардың (48, XXXX, 48, XXXY, 48, XXYY) жиілігі 49, XXXXY- ге қарағанда сирек кездеседі. Y полисомиясы (47, XYY; 48, XYY; 48, XXYY; 49, XXYY) 975 еркектің 1- іне кездеседі және психикалық, әлеуметтік және соматикалық ауытқуларды тудыруы мүмкін. Полисомия Х ақыл-ой және даму кемістігін және дене ақауларын тудыруы мүмкін. Клайнфелтер синдромы - 47, XXY кариотипі бар адам полисомиясының үлгісі. Х-хромосомалық полисомиялар аналық (49, Х-полисомиялар) немесе аталық (48, Х-полисомиялар) бір Х-хромосомадан мұрагерлік жолмен таралуы мүмкін. Колоректальды қатерлі ісік кезінде EGFR экспрессиясы полисомия 7 кезінде төмендейді, бұл полисомия 7 ауруын оңай анықтауға мүмкіндік береді және науқастардың қажетсіз қатерлі ісікпен емдеуіне жол бермеу үшін пайдаланылуы мүмкін.
8-хромосома
Ттрисомия 8- ге қарағанда тетрасомия мен гексасомия 8 сирек кездеседі, бұл - жіті миелоидты лейкоз (АМЛ) мен миелодиспластикалық синдромдар (МДС) - дағы ең жиі кездесетін кариотиптік көрсеткіш. Екіншілік аурулардың жоғары жиілігі және 6 айлық өмір сүру деңгейі бар АМЛ, МДС немесе миелопролиферативтік бұзылулар 8- полисомиялық синдроммен байланысты.
Хромосома 17
17- хромосомадағы HER2/ neu генінің шамадан тыс экспрессиясы және полисомияның кейбір түрлері сүт безі карциномаларының 68% - інде тіркелді. Егер HER 2/neu генінің полисомия жағдайында күшеюі болмаса, белоктардың экспрессиясы жоғары болуы мүмкін және бұл ісіктің пайда болуына әкелуі мүмкін. Полисомия 17 қатерлі ісікпен ауыратын науқастарда HER2 тестілеу нәтижелерін түсіндіруді қиындатуы мүмкін. Центромерді күшейткенде 17-полисома болмауы мүмкін, сондықтан 17-полисома сирек кездесетіндігі кейін анықталды. Бұл HER2 генінің көшірме санын клиникалық бағалау үшін ДНК-ға негізделген балама - массивтік салыстырмалы геномдық гибридтендіруді қолдану арқылы анықталды.
Трисомия 21
Трисомия 21 - 21-хромосоманың қосымша көшірмесі барда пайда болатын Даун синдромының бір түрі. Нәтижесінде адамда 46 емес, 47 хромосома пайда болады. Жұмыртқа немесе жыныс мүшелерінің дамуы кезінде 21-хромосома жұмыртқа немесе жыныс мүшелерінің дамуы кезінде бөлінбейді. Нәтижесінде 24 хромосомасы бар жасуша пайда болады. Бұл қосымша хромосома дененің және мидың дамуындағы қиындықтарды тудыруы мүмкін.
Тетрасомия 9p
Тетрасомия 9p - бұл адамдардың екі қалыпты хромосома 9 болуына қоса, 9-хромосоманың бір бөлігінің екі көшірмесін қамтитын кішкентай қосымша хромосомасы бар сирек кездесетін жағдай. Бұл жағдайды адамның қан үлгісін талдау арқылы диагностикалау мүмкін, өйткені 9p қанда жоғары концентрацияда кездеседі. Ұрпақтарда тетрасомия 9p-ны анықтау үшін тағы бір құрал - ультрадыбыс. Жүктілік алдындағы УЗИ бірнеше ортақ белгілерді, соның ішінде: өсудің шектелуін, вентрикуломегалияны, ерін немесе ауыз қуысының жарылуын және бүйрек аномалиясын анықтауы мүмкін.
Тетрасомия 18п
Тетрасомия 18p - бұл 18-ші хромосоманың қысқа буыны дене клеткаларында екі емес, төрт рет пайда болған кезде пайда болады. Бұл сирек кездесетін ауру болып саналады және әдетте мұрагерлік емес. 18p түзілу механизмі екі тәуелсіз оқиғаның нәтижесі болып көрінеді: центримерлік қате бөлу және nondisjunction. Тетрасомия 18p- нің сипаттамалық белгілеріне мыналар жатады, бірақ олармен шектелмейді: өсудің баяулауы, сколиоз, мидың қалыпты емес МРТ, дамудың кедір-бұдырлығы және сопақшалық. Қатардағы кариотипті суретте көрсетілгендей, 122 хромосомалары A G топтастырылған. Сьерра-Невада (Испания) тауларында өсетін еркек шегірткелердің (Chorthippus binotatus) популяциясы полисомалық мозаикалар (генетикалық жағынан екі түрлі клеткалардан шыққан) болып табылады. Полисомияны байқаған ата-аналар Е хромосомасының ауытқуын ұрпақтарына бермеген, сондықтан бұл болашақ ұрпаққа берілмейді. Көптеген полисомиялық аталықтардың сперматозоидтары қалыпты. Алайда полисомия ата-ананың еркек және әйел жыныстары арқылы да жұға алады. Күлтелер хромосомасының саны 19 мен 23 хромосома арасында, олардың орналасқан жеріне байланысты, соның ішінде Иерусалим, Палестина және Еуропа. Гетерохромды полисомия 23 хромосомасы бар түлкілік шыңғырлауықтарда байқалады және олардың эволюциясына, әсіресе Gryllotalpa gryllotalpa түрінде, әр түрлі тіршілік ету орталары мен жұптасу жүйелерімен бірге ықпал ететін фактор болуы мүмкін.
Жеміс шыбындарындағы Х-хромосома полисомасы
Жеміс шыбындарының бір Х хромосомасы еркек Х хромосомасының екі Х хромосомасы әйел Х хромосомасының екі Х хромосомасымен бірдей.
Саңырауқұлақтарда
Осы уақытқа дейін бірнеше саңырауқұлақтар зерттелді, мүмкін, импульстік өрістегі гельдік электрофорез арқылы анықталғандай, саңырауқұлақтардағы хромосомалардың саны аз болғандықтан. 13 хромосоманың полисомасы Saccharomyces cerevisiae ашытқы түрінің Flor штаммдарында байқалды. 13 хромосомасында алкоголь дегидрогеназасының изоэнзимін кодтайтын локустар, атап айтқанда ADH2 және ADH3 локустары бар. Бұл изоферменттер этанолды окистендіру арқылы шараптардың биологиялық тозуында негізгі рөл атқарады. 13 хромосоманың полизомиясы LEU2 тізбектері бар ашытқының РНК1 генінің бұзылуы кезінде пайда болады.
Флуоресцентті ин-ситу гибридтеу
Флуоресценциялы ин ситу гибридтеу (FISH) - полисомиялы науқастарды диагностикалауда пайдалы болып табылған цитогенетикалық әдіс. Әдеттегі цитогенетика және флуоресценттік ин ситу гибридтеу (FISH) әр түрлі полисомияларды, соның ішінде ең көп таралған автосомияларды (13, 18, 21) және X және Y полисомияларын анықтау үшін пайдаланылды. Хромосомалық анеуплоидияны флуоресценциялы ин ситу гибридтеу арқылы тексеру цитологияның сезімталдығын арттырып, қатерлі ісік диагнозының дәлдігін жақсарта алады. Жүрекше мойын қатерлі ісігі, TERC, Fluorescence in situ гибридтеу сынағы, адам теломераза РНК компоненті (TERC) генінің және/немесе 3-хромосоманың полисомиясының күшеюін анықтайды.
Спектрлік кариотипі
Спектрлік кариотипілеу (SKY) флуоресцентті таңбаларды қолдану арқылы және әрбір хромосомаға белгілі бір түс беру арқылы бүкіл кариотипке қарайды. SKY әдетте әдеттегі цитогендік әдістер аномальды хромосоманы анықтағаннан кейін жүргізіледі. Содан кейін хромосоманың сәйкестігін растау үшін FISH талдауы қолданылады.
Микроаррейлік талдау
Басқа кариотипілеу әдістерімен анықтауға келмейтін микроскоптық хромосомалық аномалиялар хромосомалық микроаррельді талдау арқылы анықталуы мүмкін. Пренатальдық диагностика кезеңінде пайдаланылуы мүмкін бірнеше микроаррейлік техникалар бар, оларға SNP массивтері мен салыстырмалы геномдық гибридтеу (CGH) кіреді. CGH - бұл ДНК-ға негізделген диагностикалық құрал, ол емшек қатерлі ісігінде 17- полисомияны анықтау үшін пайдаланылады. Ультрадыбыстық зерттеумен бірге микроаррельді талдау хромосомалық аномалияларды клиникалық диагностикалауда маңызды рөл атқарады.
Туғанға дейінгі диагностикалық тексерулер
Иммуноцитохимиялық (ИКК) бағалау сияқты пренатальдық және басқа диагностикалық әдістер, әдетте, хромосомалық анеуплоидияларды анықтау үшін FISH немесе Полимераза тізбекті реакция арқылы жүргізіледі. 18 немесе 21-трисомияның қаупін анықтау үшін жиі қолданылатын аналық қаннан ұрық жасушаларын алу амниоцентез және хориондық вилла (CVS) сынамаларына қарағанда аз қауіп төндіреді. Хориондық виллден үлгі алу плаценталық тінді пайдаланып, ұрықтың хромосомалық жағдайы туралы ақпарат береді және 1970 жылдан бері қолданылады. CVS-тен басқа, ұрық жасушаларын амниотик сұйықтықта зерттеу арқылы ұрық кариотипіне ие болу үшін амниоцентезді қолдануға болады. Ол алғаш рет 1952 жылы орындалды және 1970 жылдары стандартты практикаға айналды. Полисомиялы бала туу ықтималдығы ананың жасы ұлғайған сайын артады, сондықтан 35 жастан асқан жүкті әйелдер тексеріледі.
Қаттылық фрагментінің ұзындығы полиморфизмінің (RFLP) талдауы
RFLP-ны полисомия X және басқа хромосома гетероморфизмдері немесе өлшемдері, пішіні немесе бояу қасиеттері бойынша ерекшеленетін хромосомалардың шығу тегі мен механизмін анықтау үшін қолдануға болады. Рестрикциялық ферменттер белгілі бір жерде ДНК-ны кесіп тастайды, ал қалған ДНК фрагменттері рестрикциялық фрагмент ұзындығы полиморфизмдері немесе RFLP деп аталады. РФЛП сонымен қатар Хантингтон ауруы (ХВ) деп аталатын ересектерде пайда болатын аутосомалық бұзылысты болжайтын Хантингтон (ХТТ) генін анықтауға көмектеседі. RFLP-ны Southern blot талдаумен бірге қолданғанда 4- хромосомадағы мутациялар бейнеленуі мүмкін.
Ағын цитометриясы
Адам лимфоциттерінің дақылдары хромосомалық аномалияларды, мысалы полиплоидия, гиподиплоидия және гипердиплоидияны бағалау үшін ағым цитометриясымен талдануы мүмкін. Ағын цитометрлері әр секунд сайын мыңдаған жасушаларды талдауға қабілетті және олар белгілі бір жасуша популяцияларын оқшаулауға қолданылады.