GeneticaGenomica
H11: chromosoommutaties
1. Inleiding
Types chromosoommutaties:
1) Afwijkingen in chromosoom aantallen
2) Afwijkingen in chromosoomstructuur
• Deleties
• Duplicatie
• Inversie
• Translocatie
- Reciproke translocatie
- Robertsoniaanse translocatie
2. Afwijkingen in chromosoomaantallen
= Variatie in één of enkele chromosomen
Cellen met volledige haploïde/diploïde set = euploïd
Cellen met afwijkende chromosoomaal = aneuploïd
Polyploïdie = totaal aantal chromosomen is een exact veelvoud van monoploïde aantal
2.1. Aneuploïdie
= chromosomen aantal wijkt af ten opzichte van normale aantal
➔ Gevolg van nondisjunctie in meiose
➔ Nullisomie, monosomie, trisomie, tetrasomie (Trisomie 21 = Down syndroom: Mongolisme)
Aneuploïde gameten → aneuploïde zygoten → aneuploïden organismen
• In meiose gestoord en produceren vaak zowel normale als aneuploïde gameten
• Zijn niet altijd levensvatbaar
1
,Er zijn twee soorten aneuploïdie:
1) Autosomale aneuploïdie
2) Allosomale aneuploïdie (geslachtschromosomen)
Autosomale aneuploïdie:
➔ komt meest voor bij de kleine chomosomen
= omdat aneuploïdie van grote chomosomen een lethale verstoring
van expressie-evenwicht veroorzaakt
• Meeste afwijkingen = onopgemerkt door spontane abortus
• Levendgeborenen → vooral trisomiën van kleinere autosomen
- Trisomie 13: syndroom van Patau
- Trisomie 18: syndroom van Edwards
- Trisomie 21: syndroom van Down (47,XX,+21) → meest
voorkomend
In 3% van de gevallen:
Één chromosoom 21 is met één chromosoom 13 verenigd foor Figuur 2: Trisomie 13 Figuur 2: Trisomie 21
acrocentrische fusie (zie Robertsoniaans translocatie verder)
Normale trisomiën: gevolg van chromosomale non-disjunctie in meiose I van vrouwelijke gameten
• Kans hoger naarmate leeftijd moeder
Monosomiën: komen zelden voor bij levendgeborenen
• Leiden bijna altijd tot miskraam
• Teveel genetische info beter dan te weinig
•
Allosomale aneuploïdie:
• Relatief goed getolereerd → door X-inactivatie en weinig informatie op Y
• Klinefelter syndroom 47,XXY
• Turner syndroom 45,X
2.2. Polyploïdie
= totaal aantal chromosomen is een exact veelvoud van monoploïde aantal
➔ Gevolg van een genoommutatie
➔ Verwijst naar een cel met meerdere volledige sets van chromosomen
! ALLE sets van chromosomen hebben dan deze aneuploïdie (zie figuur pg. 80)
Waar? Wie?:
• Vooral bij planten en dierengroepen zonder geslachtschromosomen
• Belangrijke functie bij landbouwgewassen
• Vermoed belangrijke rol bij ontstaan en evolutie van gewervelde dieren
2
, Triploïdie bij de mens: 69 chomosomen
• Kans = 2% bij bevruchting, maar vrucht sterft meestal af
• Alle spontane abortussen → 15-20% door triploïdie
• Kenmerken:
- Overontwikkelingen hoofd
- Onderontwikkelingen van de romp
- Vergroeide vingens (syndactylie)
Oorzaken:
1) Dispermie = fusie van twee spermatpzoïden met eenzelfde eicel
• Meest voorkomend
• 66% van de gevallen
2) Bevruchting met niet-gereduceerde spermatozoïde (24%)
3) Bevruchting met niet-gereduceerde eicel (10%)
Tetraploïde bij de mens: 92 chromosmen
• Ontstaan = door het uitblijven van celdeling na DNA replicatie
• Ook endoreduplicatie genoemd
• Zeldzame afwijking
Komt waar/wanneer voor?:
• bij spontane abortus
• bij sommige normale weefsels en bij tumoren
3. Afwijkingen in chromosoomstructuur
➔ Herschikking van structuur
➔ Ook wel een structurele anomalie genoemd
Vier grote groepen van chromosoomherschikkingen:
• Deletie = stukje chromosoom ontbreekt
• Duplicatie = stukje chromosoom is verdubbeld
• Inversie = stukje is omgedraaid
• Translocatie = stukje is verplaatst naar een ander chromosoom
Hoe ontstaan?: zie verder voor meer uitleg
• Chromosomale breuken = door ioniserende straling, chemicaliën, … → foutief hersteld
• Ongelijke crossing-over tussen repititief DNA tijdens meotische profase
- homologe chromosomen liggen niet perfect uitgelijnd
- crossing-over gebeurt tussen niet-overeenkomende repetitieve sequenties
- de uitwisseling gebeurt dus op verschillende hoogtes.
Wanneer ontstaan?:
• Fysische mutagenen (straling) = kunnen effectief zijn in alle fasen van celcylus
• Chemische mutagenen = vooral in de S-fase
3
H11: chromosoommutaties
1. Inleiding
Types chromosoommutaties:
1) Afwijkingen in chromosoom aantallen
2) Afwijkingen in chromosoomstructuur
• Deleties
• Duplicatie
• Inversie
• Translocatie
- Reciproke translocatie
- Robertsoniaanse translocatie
2. Afwijkingen in chromosoomaantallen
= Variatie in één of enkele chromosomen
Cellen met volledige haploïde/diploïde set = euploïd
Cellen met afwijkende chromosoomaal = aneuploïd
Polyploïdie = totaal aantal chromosomen is een exact veelvoud van monoploïde aantal
2.1. Aneuploïdie
= chromosomen aantal wijkt af ten opzichte van normale aantal
➔ Gevolg van nondisjunctie in meiose
➔ Nullisomie, monosomie, trisomie, tetrasomie (Trisomie 21 = Down syndroom: Mongolisme)
Aneuploïde gameten → aneuploïde zygoten → aneuploïden organismen
• In meiose gestoord en produceren vaak zowel normale als aneuploïde gameten
• Zijn niet altijd levensvatbaar
1
,Er zijn twee soorten aneuploïdie:
1) Autosomale aneuploïdie
2) Allosomale aneuploïdie (geslachtschromosomen)
Autosomale aneuploïdie:
➔ komt meest voor bij de kleine chomosomen
= omdat aneuploïdie van grote chomosomen een lethale verstoring
van expressie-evenwicht veroorzaakt
• Meeste afwijkingen = onopgemerkt door spontane abortus
• Levendgeborenen → vooral trisomiën van kleinere autosomen
- Trisomie 13: syndroom van Patau
- Trisomie 18: syndroom van Edwards
- Trisomie 21: syndroom van Down (47,XX,+21) → meest
voorkomend
In 3% van de gevallen:
Één chromosoom 21 is met één chromosoom 13 verenigd foor Figuur 2: Trisomie 13 Figuur 2: Trisomie 21
acrocentrische fusie (zie Robertsoniaans translocatie verder)
Normale trisomiën: gevolg van chromosomale non-disjunctie in meiose I van vrouwelijke gameten
• Kans hoger naarmate leeftijd moeder
Monosomiën: komen zelden voor bij levendgeborenen
• Leiden bijna altijd tot miskraam
• Teveel genetische info beter dan te weinig
•
Allosomale aneuploïdie:
• Relatief goed getolereerd → door X-inactivatie en weinig informatie op Y
• Klinefelter syndroom 47,XXY
• Turner syndroom 45,X
2.2. Polyploïdie
= totaal aantal chromosomen is een exact veelvoud van monoploïde aantal
➔ Gevolg van een genoommutatie
➔ Verwijst naar een cel met meerdere volledige sets van chromosomen
! ALLE sets van chromosomen hebben dan deze aneuploïdie (zie figuur pg. 80)
Waar? Wie?:
• Vooral bij planten en dierengroepen zonder geslachtschromosomen
• Belangrijke functie bij landbouwgewassen
• Vermoed belangrijke rol bij ontstaan en evolutie van gewervelde dieren
2
, Triploïdie bij de mens: 69 chomosomen
• Kans = 2% bij bevruchting, maar vrucht sterft meestal af
• Alle spontane abortussen → 15-20% door triploïdie
• Kenmerken:
- Overontwikkelingen hoofd
- Onderontwikkelingen van de romp
- Vergroeide vingens (syndactylie)
Oorzaken:
1) Dispermie = fusie van twee spermatpzoïden met eenzelfde eicel
• Meest voorkomend
• 66% van de gevallen
2) Bevruchting met niet-gereduceerde spermatozoïde (24%)
3) Bevruchting met niet-gereduceerde eicel (10%)
Tetraploïde bij de mens: 92 chromosmen
• Ontstaan = door het uitblijven van celdeling na DNA replicatie
• Ook endoreduplicatie genoemd
• Zeldzame afwijking
Komt waar/wanneer voor?:
• bij spontane abortus
• bij sommige normale weefsels en bij tumoren
3. Afwijkingen in chromosoomstructuur
➔ Herschikking van structuur
➔ Ook wel een structurele anomalie genoemd
Vier grote groepen van chromosoomherschikkingen:
• Deletie = stukje chromosoom ontbreekt
• Duplicatie = stukje chromosoom is verdubbeld
• Inversie = stukje is omgedraaid
• Translocatie = stukje is verplaatst naar een ander chromosoom
Hoe ontstaan?: zie verder voor meer uitleg
• Chromosomale breuken = door ioniserende straling, chemicaliën, … → foutief hersteld
• Ongelijke crossing-over tussen repititief DNA tijdens meotische profase
- homologe chromosomen liggen niet perfect uitgelijnd
- crossing-over gebeurt tussen niet-overeenkomende repetitieve sequenties
- de uitwisseling gebeurt dus op verschillende hoogtes.
Wanneer ontstaan?:
• Fysische mutagenen (straling) = kunnen effectief zijn in alle fasen van celcylus
• Chemische mutagenen = vooral in de S-fase
3
