ISOCHROMOSOME: KAHULUGAN, PINAGMULAN, NAUUGNAY NA MGA PATHOLOGY - BIOLOGY - 2025

Ang isang isochromosome ay isang hindi normal na metacentric chromosome na sanhi ng pagkawala ng isa sa mga braso ng kromosom ng magulang at ang kinahinatnan na pagkopya ng braso na napanatili.

Mayroong dalawang mga mekanismo na iminungkahi upang ipaliwanag ang henerasyon ng ganitong uri ng genetic abnormality. Ang higit na tinanggap ng dalawang nagmumungkahi na nagmula ang isochromosome sa panahon ng proseso ng cell division, bilang isang produkto ng isang dibisyon ng transversal ng centromere sa halip na pahaba.

Pagbubuo ng isang Isochromosome. Ni Miguelferig, mula sa Wikimedia Commons.

Dahil, ang resulta ay binubuo ng isang pagbabago ng genetic na impormasyon na nilalaman sa kromosom ng magulang, maraming genetic disorder ang maaaring magmula. Ang Turner syndrome, na nangyayari dahil sa pagdoble ng mahabang braso ng X chromosome at ang pagkawala ng maikling braso, ang pinaka-pinag-aralan ng mga karamdaman na ito.

Bilang karagdagan, maraming mga uri ng kanser ay nauugnay din sa mga ganitong uri ng mga abnormalidad. Samakatuwid, ang pag-aaral ng mga isochromosome ay naging isang kaakit-akit at mahalagang larangan ng pananaliksik.

Isochromosome: isang istruktura na abnormalidad ng chromosomal

Ang isang isochromosome ay isang istrukturang abnormalidad ng chromosomal na nagreresulta sa isang aberrant metacentric chromosome. Ito ay sanhi ng pagkawala ng isa sa mga braso ng isang chromatid at ang kasunod na pagdoble ng hindi natanggal na braso.

Sa madaling salita, sa chromosome na ito pareho ang mga braso ng isang chromatid ay morphologically at genetically magkapareho. Ang pagdoble ay nagreresulta sa bahagyang monosomy o bahagyang trisomy.

Ang monosomy ay isang term na ginamit upang sumangguni sa ang katunayan na ang genetic na impormasyon na nilalaman sa isang locus ay matatagpuan sa isang kopya. Isang sitwasyon na hindi normal sa mga selula ng diploid, kung saan palaging mayroong dalawang kopya. Ngayon, masasabing ito ay bahagyang kapag ang nawalang impormasyon ay matatagpuan sa iba pang kromosom ng pares.

Sa kabilang banda, ang trisomy na dulot ng ganitong uri ng pagkagambala sa istruktura ay bahagyang, sapagkat ang impormasyong genetic na nasa isang braso ay naroroon sa tatlong kopya.

Gayunpaman, ang dalawa sa mga kopya na ito ay pareho, produkto ng kaganapan sa pagdoble ng isa sa mga braso sa isa sa mga kromosoma ng pares.

Pinagmulan

Ang mga mekanismo sa pamamagitan ng kung saan ang mga isochromosome ay nabuo ay nananatiling manatiling ganap na mapalabas. Gayunpaman, dalawang paliwanag na ginawa hanggang sa kasalukuyan ay suportado.

Ang una sa kanila, ang pinaka tinanggap, ay nagsasabi na sa panahon ng cell division ang sentromere ay nabuo ng transversal at hindi paayon na paghati, dahil kadalasang nangyayari ito sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Ito ay humantong sa pagkawala ng isa sa mga bisig ng kromosom ng magulang at ang kasunod na pagkopya ng braso na nananatiling buo.

Ang pangalawa ng mga mekanismo ay nagsasangkot sa pag-iwas ng isa sa mga braso at ang bunga nito na pagsasanib ng mga chromatids ng anak na babae sa itaas lamang ng sentromereo, na nagbibigay ng isang kromosoma na may dalawang sentromer (dcentric chromosome). Kaugnay nito, ang isa sa dalawang sentromeres na ito ay nakakaranas ng isang kabuuang pagkawala ng pag-andar, na ginagawang posible para sa chromosomal segregation sa panahon ng seleksyon ng selula na nangyayari nang normal.

Mga nauugnay na mga pathology

Ang pagbuo ng mga isochromosome ay nagreresulta sa isang kawalan ng timbang sa dami ng impormasyong genetic na hawak ng mga kromosom ng magulang. Ang mga kawalan ng timbang na ito ay madalas na humahantong sa hitsura ng mga genetic na karamdaman, na isinalin sa mga tiyak na mga pathologies.

Kabilang sa maraming mga sindrom na nauugnay sa ganitong uri ng istruktura na abnormality, nakita namin ang Turner syndrome. Ang kondisyong ito ay ang pinakamahusay na kilala, sa katunayan ito ay nauugnay sa unang ulat ng isang isochromosome sa mga tao. Ang huli ay nagmula sa pagbuo ng isang X isochromosome, kung saan nawala ang maikling braso ng orihinal na kromosome at ang mahabang braso ay nadoble.

Maraming mga pagsisiyasat ang nagpakita na ang pagkakaroon ng isochromosome ay ang pumalit sa pag-unlad ng maraming uri ng cancer, na kung saan ang talamak na myeloid leukemia na nauugnay sa isochromosome i (17q). Ang mga natuklasan na ito ay gumagawa ng isochromosomes isang lubos na nauugnay na pagtuon para sa mga mananaliksik.

Ano ang isang chromosome?

Sa lahat ng mga buhay na selula, ang DNA ay nakabalot sa mataas na organisadong mga istruktura na tinatawag na chromosome.

Ang packaging sa mga eukaryotic cells ay naganap salamat sa pakikipag-ugnayan ng DNA sa mga protina na tinatawag na mga histones, na sa isang pangkat ng walong mga yunit (octamer) ay bumubuo ng isang nucleosome.

Ang nucleosome (pangunahing yunit ng samahan ng chromatin) ay binubuo ng isang histone octamer na binubuo ng mga dimone ng dimone H2A, H2B, H3 at H4. Ang istraktura ng octaker ay kahawig ng isang spool ng thread kung saan nasugatan ang malaking molekula ng DNA.

Ang coiling ng molekula ng DNA, sa pamamagitan ng isang malawak na bilang ng mga nukleosom na pinagsama ng mga spacer na rehiyon na nauugnay sa isa pang uri ng histone (H1) na tinatawag na mga link, sa wakas ay nagbibigay ng pagtaas sa mga kromosoma. Ang huli ay makikita sa ilalim ng mikroskopyo pati na rin ang tinukoy na mga katawan sa panahon ng mga proseso ng cell division (mitosis at meiosis).

Ang bawat diploid species ay may mahusay na tinukoy na bilang ng mga pares ng chromosome. Ang bawat pares ay natatangi sa laki at hugis para sa madaling pagkilala.

Istraktura ng kromosom

Ang mga Chromosome ay may isang medyo simpleng istraktura, na nabuo ng dalawang kahanay na braso (chromatids) na sumali sa pamamagitan ng centromere, isang makapal na nakaimpake na istraktura ng DNA.

Ang mga seksyon ng sentromere bawat chromatid sa dalawang braso, isa sa maikling haba na tinatawag na "P braso" at isa sa mas malawak na haba na tinatawag na "Q braso". Sa bawat braso ng bawat chromatid ang mga gene ay nakaayos sa magkatulad na lokasyon.

Pagbubuo ng isang Isochromosome. Ni Miguelferig, mula sa Wikimedia Commons

Ang posisyon ng sentromere kasama ang bawat chromatid ay nagbibigay ng pagtaas sa iba't ibang mga uri ng istruktura ng mga kromosom:

- Acrocentric: ang mga kung saan ang sentromere ay sumasakop sa isang posisyon na malapit sa isa sa mga dulo, na nagmula sa isang napakahabang braso na may paggalang sa isa pa.

- Metacentric: sa ganitong uri ng mga kromosoma, ang sentromere ay sumasakop sa isang gitnang lokasyon, na nagbibigay ng pagtaas sa mga bisig ng pantay na haba.

- Submetacentric: ito ay, ang sentromere ay bahagyang lumipat mula sa gitna, na nagbibigay ng mga sandata na hindi gaanong haba.

Mga abnormalidad ng Chromosomal

Ang bawat isa sa mga kromosom na bumubuo sa mga karyotype ng isang indibidwal na nag-aambon ng milyun-milyong mga gen, na nag-encode ng isang walang katapusang bilang ng mga protina na nagtutupad ng iba't ibang mga pag-andar, pati na rin ang mga pagkakasunud-sunod ng regulasyon.

Ang anumang kaganapan na nagpapakilala ng mga pagkakaiba-iba sa istraktura, bilang o laki ng mga kromosom, ay maaaring humantong sa mga pagbabago sa dami, kalidad at lokasyon ng genetic na impormasyon na nilalaman nito. Ang mga pagbabagong ito ay maaaring humantong sa mga kondisyon ng sakuna, kapwa sa pag-unlad at sa paggana ng mga indibidwal.

Ang mga abnormalidad na ito ay karaniwang nabuo sa panahon ng gametogenesis o sa mga unang yugto ng pag-unlad ng embryonic at, bagaman may posibilidad silang maging sobrang pagkakaiba-iba, pinasimple sila sa dalawang kategorya: istruktura na mga abnormalidad ng chromosomal at numerical chromosomal abnormalities.

Ang dating ay nagsasangkot ng mga pagkakaiba-iba sa karaniwang bilang ng mga kromosoma, iyon ay, sila ay naka-allude sa pagkawala o pagkakaroon ng mga kromosom, habang ang huli ay tumutukoy sa pagkawala, pagdoble o pag-iikot ng isang bahagi ng kromosom

Mga Sanggunian

1. Alberts B, Johnson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. (2014) Molecular Biology of the Cell (Ika-6 Edition). WW Norton & Company, New York, NY, USA.
2. Annunziato A. DNA Packaging: Nucleosomes at chromatin. Edukasyon sa Kalikasan. 2008; 1:26.
3. Caspersson T, Lindsten J, Zak L. Ang likas na katangian ng istrukturang X chromosome aberrations sa sindrom ng Turner tulad ng isiniwalat ng pagsusuri ng quinacrine mustasa fluorescence. Hereditas. 1970; 66: 287-292.
4. de la Chapelle A. Paano lumitaw ang isochromosome ng tao? Ang cancer Genet Cytogenet. 1982; 5: 173-179.
5. Fraccaro M, Ikkos D, Lindsten J, Luft R, Kaijser K. Isang bagong uri ng abnormalidad ng chromosomal sa gonadal dysgenesis. Lancet. 1960; 2: 1144.
6. Unang International Workshop sa Chromosome sa Leukemia. Ang mga Chromosome sa Phi-positibong talamak na granulocytic leukemia. Br J Haematol. 1978; 39: 305-309.
7. Mitelman F, Levan G. Clustering ng mga aberrations sa mga tiyak na chromosome sa mga neoplasma ng tao. Hereditas. 1978; 89: 207-232.
8. Simpson JL. Mga Karamdaman ng Pagkakaiba sa Sekswal. 1970. Akademikong Press, New York, San Francisco, London.
9. Vinuesa M, Slavutsky I, Larripa I. Ang pagkakaroon ng mga isochromosome sa mga sakit na hematologic. Ang cancer Genet Cytogenet. 1987; 25: 47-54.