Реципрокные транслокации. Хромосомные мутации типа транслокаций

Робертсоновские транслокации, или центрические слияния акро- центрических хромосом, являются одним из наиболее распространенных типов хромосомных аномалий у человека. По некоторым данным, их частота составляет 1:1000 новорожденных . Их носители фенотипически нормальны, однако риск самопроизвольных выкидышей и рождения детей с несбалансированным кариотипом существенно варьирует в зависимости от хромосом, вовлеченных в слияние, а также от пола носителя.
В мейозе транслоцированная хромосома и ее два нормальных гомолога формируют тривалент . В зависимости от типа сегрегации образуются 2 варианта генетически сбалансированных гамет (одна с перестройкой и одна с нормальным набором хромосом) и 4 варианта несбалансированных гамет (рис. 6.4). Несбалансированные гаметы в случае оплодотворения приводят либо к моносомии, летальной уже на ранних стадиях, либо к трисомии, фенотипические проявления которой зависят от природы лишней хромосомы.
Анализ частот различных типов сегрегации проводится, как правило, на основе изучения хромосомного набора у потомства до или после рождения. Так, при анализе доимплантационных зародышей установлено, что преобладающей и в оогенезе и в сперматогенезе (70 и

Рис. 6.4. Схема образования гамет у носителя сбалансированной Робертсоновской транслокации между негомологичными хромосомами и варианты зигот после оплодотворения нормальными гаметами

90 % соответственно) является альтернативная (чередующаяся) сегрегация, приводящая к нормальным и сбалансированным гаметам. При этом зиготы с хромосомным дисбалансом образуются, как правило, в результате смежной-1 сегрегации, которая происходит в три раза чаще в оогенезе, чем в сперматогенезе.
Очевидно, более точная информация может быть получена при непосредственном анализе гамет у носителей Робертсоновских транслокаций. Установлено, что в профазе мужского мейоза Робертсоновские транслокации преимущественно формируют тривалент в c/s-конфигу- рации , которая способствует чередующемуся (альтернативному) типу сегрегации и доминирует независимо от хромосом, вовлеченных в центрическое слияние (72,2-96,7 % случаев) .
Методом гетерологичного оплодотворения яйцеклеток хомячка сперматозоидами от 6 носителей Робертсоновских транслокаций установлено, что отношение несбалансированных наборов хромосом к сбалансированным и нормальным соответствует распределению 3:1 .

Собственные исследования анализа хромосомного набора сперматозоидов от пациента с Робертсоновской транслокацией 45,XY,der(13;14) позволяют также отметить преобладание чередующегося типа сегрегации хромосом, при этом частота несбалансированных сперматозоидов составила 8,77 %, а частота сбалансированных сперматозоидов почти в 2 раза превышала частоту сперматозоидов с нормальным кариотипом (40,35 и 26,31 % соответственно) . Аналогичные выводы были сделаны и другими авторами при анализе сперматозоидов от пациента с центрическим слиянием хромосом der(13;14) и анализа кариотипов новорожденных от отцов с Робертсоновскими транслокациями . Тем не менее, механизмы презиготического отбора гамет в пользу сбалансированных сперматозоидов, несущих der(13;14), остаются неясными.
Важной особенностью поведения Робертсоновских транслокаций в сперматогенезе является ассоциация тривалента с половым бивалентом XY, которая часто наблюдается на стадии пахитены у носителей der(13;14), а также у носителей других Робертсоновских транслокаций, в которые вовлечены акроцентрические хромосомы группы G . При этом следует отметить, что нередко такая устойчивая ассоциация приводит к блоку мейоза на стадии пахитены и сопровождается выраженными нарушениями сперматогенеза .
Как и при реципрокных транслокациях, частота возникновения несбалансированных гамет оказывается существенно выше частоты несбалансированных кариотипов у потомков (ранних эмбрионов, плодов или новорожденных) .
В нашем исследовании при кариотипировании плодов, у которых один их родителей был носителем Робертсоновской транслокации, в 70 % установлен сбалансированный, в 7 случаях - нормальный и в 6 - несбалансированный кариотип (табл. 6.1).
Интерес представляет сравнительный анализ роли различных Робертсоновских транслокаций в возникновении анеуплоидии у потомства. Как известно, большинство Робертсоновских транслокаций у человека (74 %) затрагивают хромосомы 13 и 14 . В структуре обращаемости на пренатальную диагностику лидерами оказываются носители der(13;14) и der(14;21) . Из супружеских пар с Робертсоновскими транслокациями, по нашим данным, они составили 12 и 9 соответственно (табл. 6.2).
Таблица 6.2. Результаты пренатальной диагностики в семьях носителей Робертсоновских транслокаций

Тип транслокации	Носитель	Собственные результаты				По
		Кариотип плода				Кариотип плода
		Число случаев	Нор мальный	Сбаланси рованный	Несба- лансиро ванный	Число случа ев	Несба- лансиро ванный
13q13q	Неиз вестно	1	0	0	1	-	-
13q14q	Мать	8	0	8	0	157	0
	Отец	4	0	4	0	73	0
	Неиз вестно	3	0	3	0	-	-
13q15q	Мать	1	1	0	0	-	-
13q21q	Мать	1	0	1	0	20	2
13q21q	Отец	-	-	-	-	11	0
13q22q	Мать	1	1	0	0	-	-
13q22q	Отец	2	0	1	1	-	-
14q21q	Мать	7	2	3	2	137	21
	Отец	2	2	0	0	51	0
	Неиз вестно	2	1	0	1	-	-
14q22q	Мать	2	0	2	0	-	-
14q22q	Отец	1	1	0	0	-	-
15q21q	Мать	2	1	1	0	9	1
15q21q	Отец	-	-	-	-	5	0
15q22q	Мать	-	-	-	-	-	-
15q22q	Отец	1	0	1	0	-	-
21q21q	Неиз вестно	1	0	0	1	-	-
21q22q	Мать	1	1	0	0	19	3
21q22q	Отец	-	-	-	-	30	0
Всего		40	10	24	6	512	27

Любопытно, что der(13;14) наследуется независимо от родительского происхождения и обнаруживается только в сбалансированном кариотипе (табл. 6.2). В то же время, наследование t(14;21) от матери нередко сопровождается трисомией 21, тогда как при отцовском носи- тельстве t(14;21) случаи несбалансированного кариотипа у потомства не зарегистрированы (табл. 6.2). Полученные данные хорошо соответствуют обобщенным результатам других исследований .
Обращает на себя внимание явное преобладание в потомстве носителей плодов с Робертсоновскими транслокациями над плодами с нормальным кариотипом (табл. 6.2). При этом наследование продуктов центрического слияния происходит чаще, когда носительницей перестройки является мать . Является ли это случайным или отражает какие-то имманентные особенности сегрегации транслоцированных хромосом в женском мейозе, как ранее было показано в экспериментах на лабораторных мышах-носителях Робертсоновских транслокаций , остается неизвестным и заслуживает дальнейшего изучения.
На основе общей частоты несбалансированных гамет, специфичности хромосом, вовлеченных в центрические слияния, можно рассчитать риск рождения жизнеспособных детей с несбалансированным кариотипом. Поскольку у мужчин-носителей транслокаций 13;14, 14;21, 21;22 дисомия по хромосомам 13 и 21 составляет примерно 1/3 от всех несбалансированных сперматозоидов (максимальная частота 26,5 %), теоретический риск рождения ребенка с трисомией 13 или 21 составляет 0-10 % . Если транслокация 14;21 присутствует у матери, то вероятность рождения ребенка с трисомией 21 возрастает и оценивается в 10-15 % .
В случае центрического слияния гомологичных хромосом прогнозы намного более мрачные. Теоретически Робертсоновские транслокации возможны для всех 5 акроцентрических аутосом групп D и G. Однако более распространенными являются транслокации 21;21 и реже 13;13 и 22;22. Риск рождения детей с трисомией 21, 13 и 22 при соответствующих транслокациях будет оцениваться в 100 %. Такая ситуация объясняется образованием только двух типов гамет: 1) несущих транслокацию и, следовательно, дисомных по аберрантным хромосомам; 2) нуллисомных по этим хромосомам (рис. 6.5). Образующиеся в результате оплодотворения таких гамет зиготы с моносомией по любой из

Рис. 6.5. Схема образования гамет у носителя Робертсоновской транслокации между гомологичными хромосомами (или изохромосомами по длинным плечам акро-центрических хромосом групп D и G) и варианты зигот после оплодотворения нормальными гаметами

хромосом групп D и G, а также с трисомией 14 и 15 при транслокациях 14;14 и 15;15 оказываются нежизнеспособны .
Одной из возможных причин несоответствия теоретически ожидаемого и реального числа анеуплоидии в потомстве гетерозигот по Робертсоновским транслокациям может быть однородительская дисомия (ОРД) - присутствие в кариотипе плода двух продуктов мейоза одной хромосомы от одного из родителей и отсутствие нормального гомолога от другого ^м. раздел 3.2.5). В настоящее время ОРД рассматривается в качестве одного из важных факторов патологии постнатального развития, связанной с дисбалансом импринтированных генов - болезни импринтинга . Постзиготическая коррекция числа хромосом путем элиминации непарного гомолога на ранних стадиях дробления представляется весьма вероятным механизмом ОРД у таких эмбрионов. Поэтому наличие

Робертсоновской транслокации в кариотипе плода особенно в сочетании с мозаицизмом хромосом в плаценте следует рассматривать как важный аргумент в пользу необходимости исключения ОРД у плода (см. главу 9).
Таким образом, вероятность несбалансированного кариотипа у пло- да/ребенка у носителей Робертсоновских транслокаций ниже теоретически ожидаемой и определяется спецификой хромосом, вовлеченных в центрическое слияние. Робертсоновские транслокации не вызывают других аномалий кариотипа и, как правило, не приводят к дисбалансу хромосом, не вовлеченных в центрическое слияние. Наличие Робертсоновской транслокации у плода в сочетании с ограниченным плацентой мозаицизмом хромосом указывает на возможность однородительской дисомии, которая может явиться причиной серьезных нарушений на постнатальных стадиях развития.

Транслокации представляют собой межхромосомную перестройку, при которой происходит перенос участка одной хромосомы на другую. В гетерозиготе по транслокации гены, принадлежащие к разным, негомологичным хромосомам, наследуются как принадлежащие к одной группе сцепления. Это объясняется тем, что полностью функциональными оказыва.тся только те споры (гаметы), которые несут родительские сочетания хромосом. Характер конъюгации транслоцированных хромосом меняется: образуется фигура креста. Плотная конъюгация вблизи точек разрывов оказывается затруднённой, что приводит к подавлению кроссинговера в этих участках.

У гетерозиготы по транслокации в профазе мейоз образуются квадриваленты, вместо бивалентов, поскольку гомологичные участки оказываются у всех 4-х конъюгирующих хромосом. Из 6-ти возможных типов гаплоидных продуктов, только 2 типа функционируют нормально. Те, которые получили полные наборы генов, характерные для исходных родительских форм. Остальные 4 типа несут дупликации и нехватки. Следовательно не деют жизнеспособного потомства и не участвуют в оплодотворении.

Гетерозиготы по реципрокным транслокациям редко встречаются у животных, но часто встречаются у растений. Реципрокные транслокации являются сбалансированной хромосомной перестройкой, при их формировании не происходит потери генетического материала. Носители реципрокных транслокаций, как правило, фенотипически нормальны, при этом имеют повышенную вероятность бесплодия, сниженной фертильности, спонтанных выкидышей и рождения детей с врождёнными наследственными заболеваниями, так как половина гамет у них генетически несбалансирована из-за неравновесного расхождения перестроенных хромосом в мейозе. В мейозе могут образовываться мультивалетны. Число образующих их хромосом может варьировать, что отражает число реципрокных транслокаций. Функциональными оказываются те гаметы (споры), которые получили полные наборы плеч хромосом. Нормальное оплодотворение происходит только при слиянии тех гамет, которые внесли в зиготу целые родительские комплексы транслоцированных хромосом. Слияние гамет, несущих одинаковые родительские комплексы, летально. Таким образом транслокации обеспечивают изоляцию новых форм и дивергенцию в пределах вида.

Робертсоновские транслокации приводят к изменению числа хромосом. Если 2 телоцентрические хромосомы сливаются в области цетромеры, то образуется одна метацентрическая хромосома.

Их носители фенотипически нормальны, однако у них существует риск самопроизвольных выкидышей и рождения детей с несбалансированным кариотипом, который существенно варьирует в зависимости от хромосом, вовлеченных в слияние, а также от пола носителя. Большинство Робертсоновских транслокаций затрагивают хромосомы 13 и 14. Робертсоновская транслокация с участием хромосомы 21 приводит к так называемому «семейному» (наследуемому) синдрому Дауна. Робертсоновские транслокации, возможно, являются причиной различий между числом хромосом у близкородственных видов. Показано, что два плеча 2-й хромосомы человека соответствуют 12 и 13 хромосомам шимпанзе.

Транслокация

Реципрокная транслокация между хромосомами 4 и 20.

Для формирования транслокации необходимым условием является повреждение ДНК в виде двунитевых разрывов с последующей ошибкой репарации : неправильным воссоединением разрывов при репарации путём негомологичной рекомбинации или ошибочным выбором паралогичной вместо гомологичной последовательности ДНК при репарации путём гомологичной рекомбинации. Двунитевые разрывы ДНК могут возникать вследствие воздействия экзогенными факторами, такими как ионизирующее излучение или химиотерапия , а также вследствие воздействия на ДНК эндогенно образующимися свободными радикалами.

Обозначение транслокаций

Робертсоновские транслокации являются одним из наиболее распространенных типов врождённых хромосомных аномалий у человека. По некоторым данным, их частота составляет 1:1000 новорожденных. Их носители фенотипически нормальны, однако у них существует риск самопроизвольных выкидышей и рождения детей с несбалансированным кариотипом, который существенно варьирует в зависимости от хромосом, вовлеченных в слияние, а также от пола носителя. Большинство Робертсоновских транслокаций затрагивают хромосомы 13 и 14. В структуре обращаемости на пренатальную диагностику лидерами оказываются носители der(13;14) и der(14;21). Последний случай, а именно, Робертсоновская транслокация с участием хромосомы 21 приводит к так называемому «семейному» (наследуемому) синдрому Дауна .

Робертсоновские транслокации, возможно, являются причиной различий между числом хромосом у близкородственных видов. Показано, что два плеча 2-й хромосомы человека соответствуют 12 и 13 хромосомам шимпанзе. Возможно, 2-я хромосома образовалась в результате робертсоновской транслокации двух хромосом обезьяноподобного предка человека. Таким же образом объясняют тот факт, что различные виды дрозофилы имеют от 3 до 6 хромосом. Робертсоновские транслокации привели к появлению в Европе нескольких видов-двойников (хромосомные расы) у мышей группы видов Mus musculus , которые, как правило, географически изолированы друг от друга. Набор и, как правило, экспрессия генов при робертсоновских транслокациях не изменяются, поэтому виды практически неотличимы внешне. Однако они имеют разные кариотипы, а плодовитость при межвидовых скрещиваниях резко понижена.

Роль транслокаций в онкологических заболеваниях

В настоящее время описано около 500 рекуррентных сбалансированных хромосомных перестроек, специфически связанных с различными онкологическими заболеваниями . Большую часть этих перестроек представляют реципрокные транслокации. Изучение онкоспецифичных сбалансированных хромосомных аномалий на молекулярном уровне показало, что в их результате происходит либо дерегуляция гена (обычно повышенная экспрессия), находящегося около одной из точек разрыва, либо образуется гибридный ген из частей двух генов, ранее находившихся на разных хромосомах.

Филадельфийская хромосома

Первой описанной структурной геномной перестройкой, которая вызывает онкологическое заболевание, является так называемая филадельфийская хромосома, которая согласно Международной цитогенетической номенклатуре человека имеет собственное обозначение - Ph . Эта хромосома была названа в честь города в США, где работали её первооткрыватели П. Новелл (P. Nowell ) и Д. Хангерфорд (D. Hungerford ), сообщившие в 1960 г. о необычной маленькой хромосоме в кариотипе двух больных хроническим миелобластным лейкозом . Сейчас известно, что филадельфийская хромосома возникает вследствие реципрокной транслокации между хромосомами 9 и 22, и эта мутация вызывает 95 % случаев хронического миелобластного лейкоза. Также эта мутация является одной из самых распространённых при В-клеточном остром лимфобластном лейкозе взрослых . В результате транслокации t(9;22)(q34;q11) ген ABL1 из хромосомы 9 объединяется с геном BCR хромосомы 22. Активность нового химерного белка приводит к нечувствительности клетки к воздействию факторов роста и вызывает её безудержное деление .

Транслокации в биологической дозиметрии

В результате воздействия ионизирующего излучения в клетках образуются двунитевые разрывы ДНК, неправильная репарация которых приводит к формированию целого спектра хромосомных нарушений, включая транслокации. Количество хромосомных аберраций строго зависит от типа ионизирующего излучения, его дозы и мощности. Это обусловило возможность определения дозы облучения по частоте хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови или клетках костного мозга , так называемую биологическую дозиметрию. Сбалансированные транслокации беспрепятственно передаются дочерним клеткам при митозе , их частота не меняется с течением времени, поэтому их частота в лимфоцитах может служить для ретроспективных оценок доз облучения .

Примечания

Литература

Баранов В. С. Кузнецова Т. С. Цитогенетика эмбрионального развития человека: Научно-практические аспекты. - СПб, Из-во Н-Л, 2007
Коряков Д. Е., Жимулев И. Ф. Хромосомы. Структура и функции. - Новосибирск: Из-во СО РАН, 2009.

Хромосомы

Основное

Кариотип · Плоидность · Мейоз · Митоз

Классификация

Аутосома · Гоносома · Микрохромосома · Политенная хромосома · Хромосомы типа ламповых щёток

Структура

Хроматиды	Когезин · Сестринский хроматидный обмен
Теломеры	Теломераза
Центромера	Кинетохор
Хроматин	Эухроматин · Гетерохроматин
Нуклеосома	Гистоны : H1 · H2A · H2B · H3 · H4

Нарушения

Транслокация ·

ТРАНСЛОКАЦИЯ (лат. trans- через + locatio размещение) - структурная перестройка хромосом или результат перемещения сегмента (сегментов) хромосом внутри хромосомного набора. Т. может возникать в хромосоме (хромосомная Т.), в хроматиде (хроматидная Т.) и в субъединице хроматиды (полухроматпдная Т.).

Различают следующие виды хромосомной Т.

Внутрихромосомная транслокация, или сдвиг, может быть внутриплечевой (перемещение сегмента хромосомы в пределах одного ее плеча) и межплечевой (перемещение сегмента из одного плеча в другое плечо той же хромосомы).

Межхромосомная транслокация включает в себя транспозицию и реципрокную Т. Транспозиция - это перенос сегмента одной хромосомы в другую. Сегмент может переноситься в пределах пары гомологичных хромосом (см.) пли вставляться в гетерологичную хромосому; в этом случае Т. называют инсерционной вставкой, или инсерцией. Если сегмент одной хромосомы переносится на конец другой хромосомы, то Т. называют терминальной (концевой).

Реципрокной Т. называют обмен сегментами между гетерологичными хромосомами. Она бывает асимметричной и симметричной. Асимметричная реципрокная Т. заключается в соединении двух фрагментов хромосом, не содержащих центромер (ацентрических), и в соединении двух фрагментов с центромерами. В результате такой Т. образуются два продукта обмена сегментами: ацентрический, без центромеры, и дицентрический, с двумя центромерами. Симметричная реципрокная Т. заключается в обмене ацентрическими фрагментами гетерологичных хромосом или их целыми плечами. К симметричной Т. относят н нек-рые специфические типы Т., напр. слияния центромер, или робертсоновскую Т., в результате чего происходит объединение длинных плеч акроцентрических хромосом (центромера находится не в центре) с образованием метацентрической хромосомы, центромера к-рой расположена в середине. Обратный процесс превращения одной метацентрической хромосомы с длинными плечами и другой - с короткими в две акроцентрические хромосомы (так наз. диссоциация), когда разрыв одной хромосомы происходит вблизи центромеры, а разрыв второй хромосомы - на ее дистальном конце (так наз. тандемные слияния), также относят к симметричной Т.

Для объяснения механизма возникновения Т. предложены две гипотезы. В соответствии с гипотезой «разрыв - восстановление» первичным повреждением является разрыв, в результате чего становится возможным перенос хромосомных фрагментов и их воссоединение в ином порядке. Согласно гипотезе «обменов» Т. является результатом обменов, происходящих по определенным лабильным сайтам (участкам) после контакта хромосом.

Все перечисленные типы Т. встречаются у человека и могут затрагивать любую из его хромосом. В гонадах транслокационных гетерозигот при мейозе (см.) возникают гаметы двух типов: сбалансированные и несбалансированные (см. Гаметы). Если транслокационные хромосомы совместно отходят к одному и тому же полюсу, а нетранслокационные - к другому, то оба типа гамет получают полные наборы генов, т. е. образуются сбалансированные гаметы. Если же распределение хромосом происходит иным путем, то гаметы получаются несбалансированными. В среднем число сбалансированных и несбалансированных гамет у транслокационных гетерозигот примерно одинаково, т. е. около половины зигот (см. Зигота) будет развиваться нормально, а другая половина погибнет (так наз. полустерильность). В случае несовпадающей (дискордантной) ориентации центромер в мейозе у транслокационных гетерозигот могут возникать гаметы с n-1 и n+1 хромосомными наборами (см. Хромосомный набор). В результате могут формироваться моносомные и трисомные зиготы, к-рые в зависимости от степени нарушения равновесия, специфики затронутых генов и хромосом могут прекращать свое развитие на ранних стадиях дробления или приводить к выкидышу или мертворождению. Иногда эмбрион с таким хромосомным набором может развиваться в жизнеспособный плод, но при рождении у детей отмечают более или менее тяжелые пороки развития. Частота возникновения Т. повышается при воздействии мутагенных факторов.

Библиогр.: Бочков Н. П., Хромосомы человека и облучение, М., 1971; он ж е, Генетика человека, Наследственность и патология, с. 227, М., 1978; 3ахаров А. Ф. Хромосомы человека, с. 58, М., 1977; Захаров А. Ф. и др. Хромосомы человека, Атлас, М., 1982; Наследственные болезни, под ред. Л. О. Бадаляна, с. 375, Ташкент, 1980; Тератология человека, под ред. Г. И. Лазюка, с., 262, М., 1979.

В. А. Мглинец.

Данная брошюра содержит информацию о том, что такое хромосомные транслокации, как они могут наследоваться и какие проблемы они могут вызывать. Данная брошюра не может заменить Ваше общение с врачом, однако она может помочь Вам при обсуждении интересующих Вас вопросов.

Что такое хромосомные транслокации?

Для того, чтобы понять, что такое хромосомные транслокации, вначале будет полезно узнать, что такое гены и хромосомы.

Что такое гены и хромосомы?

Наше тело состоит из миллионов клеток. Большинство клеток содержат полный набор генов. У человека тысячи генов. Гены можно сравнить с инструкциями, которые используются для контроля роста и согласованной работы всего организма. Гены отвечают за множество признаков нашего организма, например, за цвет глаз, группу крови или рост.

Гены расположены на нитевидных структурах, называемых хромосомами. Как правило, в большинстве клеток организма содержится по 46 хромосом. Хромосомы передаются нам от родителей - 23 от мамы, и 23 от папы, поэтому мы часто похожи на своих родителей. Таким образом, у нас два набора по 23 хромосомы, или 23 пары хромосом. Так как на хромосомах расположены гены, мы наследуем по две копии каждого гена, по одной копии от каждого из родителей. Хромосомы (следовательно, и гены) состоят из химического соединения, называемого ДНК.

Рисунок 1: Гены, хромосомы и ДНК

Хромосомы (см. Рисунок 2), пронумерованные от 1 до 22, одинаковые у мужчин и у женщин. Такие хромосомы называют аутосомами. Хромосомы 23-й пары различны у женщин и мужчин, и их называют половыми хромосомами. Есть 2 варианта половых хромосом: Х-хромосома и Y-хромосома. В норме у женщин присутствуют две Х-хромосомы (ХХ), одна из них передается от матери, другая - от отца. В норме у мужчин есть одна X-хромосома и одна Y-хромосома (XY), при этом Х-хромосома передается от матери, а Y-хромосома - от отца. Так, на Рисунке 2 изображены хромосомы мужчины, так как последняя, 23-я, пара представлена сочетанием XY.

Рисунок 2: 23 пары хромосом, распределенные по размеру; хромосома под номером 1 - самая большая. Две последние хромосомы - половые.

Правильный хромосомный набор является очень важным для нормального развития человека. Это связано с тем, что гены, которые дают «инструкции к действиям» клеткам нашего организма, находятся на хромосомах. Любое изменение количества, размера или структуры наших хромосом может привести к трудностям в обучении, задержке развития и другим проблемам здоровья ребенка.

Что такое транслокация?

Транслокация означает, что существует какая-либо необычная структура хромосом. Причины для этого могут быть разные:

А) перестройка возникла во время созревания яйцеклетки или сперматозоида, или при оплодотворении
Б) перестройка хромосомы была унаследована от матери или отца

Существует два основных типа транслокаций: реципрокная транслокация и робертсоновская траслокация.

Реципрокные транслокации

Реципрокные транслокации возникают в том случае, если два фрагмента из двух разных хромосом отрываются и меняются местами

Рисунок 3: Как возникает реципрокная транслокация

две нормальные хромосом из пары части двух хромосом отрываются и снова прикрепляются к другим хромосомах

Робертсоновские транслокации

Робертсоновские транслокации возникают в том случае, когда одна хромосома соединяется с другой. На Рисунке 4 показана робертсоновская транслокация, в которую вовлечены две хромосомы

Рисунок 4: Как возникает робертсоновская транслокация

две нормальные хромосом из пары Робертсоновская транслокация: хромосома одной пары оказываются прикрепленной к хромосоме из другой пары

Почему возникают транслокации?

Несмотря на то, что транслокации встречаются довольно часто (примерно у 1 человека из 500), причины их возникновения остаются неясными. Мы знаем, что хромосомы, по-видимому, могут разрываться и восстанавливаться во время процесса созревания сперматозоида или яйцеклетки, или при оплодотворении, и лишь в некоторых случаях это приводит к проблемам. Мы не можем контролировать эти изменения.

Когда это может приводить к проблемам?

В обоих рассмотренных нами примерах хромосомные перестройки происходили таким образом, что общее количество хромосомного материала не менялось. Такие перестройки называются сбалансированными транслокациями.

Как правило, человек, имеющий сбалансированную транслокацию, не страдает от этого, и часто даже не подозревает, что в его (ее) хромосомах есть перестройка. И важным это может оказаться только в случае, когда у него (или у нее) появляется ребенок. Это связано с тем, что у ребенка может возникнуть несбалансированная транслокация.

Несбалансированные транслокации

Если один из родителей является носителем сбалансированной транслокации, существует вероятность, что у ребенка возникнет несбалансированная транслокация, при которой присутствует лишний фрагмент одной хромосомы и/или потеря части материала другой хромосомы.

Часто бывает так, что ребенок рождается с транслокацией, несмотря на то, что у обоих родителей нормальные хромосомы. Это называется «вновь возникшей» перестройкой, или перестройкой «de novo» (от латинского слова). В этом случае вероятность повторного рождения ребенка с транслокацией у этих родителей крайне мала.

Ребенок, имеющий несбалансированную транслокацию, может иметь трудности в обучении, задержку развития и другие проблемы со здоровьем. Выраженность проявлений зависит от того, какие участки хромосомы оказались вовлеченными в перестройку, и какой материал хромосомы присутствует в избытке, или отсутствует, так как некоторые районы хромосомы важнее других.

Если у родителя есть сбалансированная транслокация, всегда ли она передается ребенку?

Необязательно, возможны несколько исходов каждой беременности:
Ребенок может получить совершенно нормальный набор хромосом.
Ребенок может унаследовать такую же сбалансированную транслокацию, которая есть у родителя. В большинстве таких случаев транслокация не будет иметь последствий для ребенка.
Ребенок может унаследовать несбалансированную транслокацию, и тогда после рождения он может иметь трудности в обучении, задержка развития или другие проблемы со здоровьем.
Возможно самопроизвольное прерывание беременности.

Таким образом, у носителя сбалансированной транслокации могут рождаться здоровые дети, и во многих случаях происходит именно так. Однако, для носителя сбалансированной транслокации существует повышенный риск рождения ребенка с определенной степенью задержки развития, при этом тяжесть проявлений зависит от конкретного типа транслокации.

Диагностика хромосомных транслокаций

Возможно проведение генетического анализа для выявления носительства транслокации. Берется образец крови, и клетки крови исследуют в специализированной лаборатории для выявления хромосомных транслокаций. Такой анализ называется кариотипированием. Также возможно проведение теста во время беременности для выявления хромосомных транслокаций. Это называется пренатальной диагностикой, и этот вопрос следует обсудить с врачом-генетиком. Более подробная информация на эту тему представлена в брошюрах «Биопсия ворсин хориона» и «Амниоцентез».

Какое отношение это имеет к другим членам семьи?

Если у одного из членов семьи обнаружена транслокация, возможно, Вы захотите обсудить этот вопрос с другими членами семьи. Это даст возможность другим родственникам, при желании, пройти обследование (анализ хромосом в клетках крови) для определения носительства транслокации. Это может быть особенно важно для родственников, уже имеющих детей или планирующих беременность. Если они не являются носителями транслокации, они не могут передать ее своим детям. Если же они являются носителями, то им могут предложить пройти обследование во время беременности для анализа хромосом плода.

Некоторым людям сложно обсуждать проблемы, связанные с хромосомной перестройкой, с членами семьи. Они могут бояться причинить беспокойство членам семьи. В некоторых семьях люди из-за этого испытывают сложности в общении и теряют взаимопонимание с родственниками. Врачи-генетики, как правило, имеют большой опыт в решении подобных семейных ситуаций и могут помочь Вам в обсуждении проблемы с другими членами семьи.

Что важно помнить

Люди, являющиеся носителями сбалансированной транслокации, как правило, здоровы. Проблемы могут возникнуть на этапе деторождения.
Транслокация может как наследоваться от родителей, так и возникать в процессе оплодотворения.
Транслокацию нельзя исправить - она остается на всю жизнь.
Транслокация не заразна, например, ее носитель может быть донором крови.
Люди часто испытывают чувство вины в связи с тем, что в их семье есть такая проблема, как транслокация. Важно помнить, что это не является чьей-либо виной или следствием чьих-либо действий.