- causes
- tipus
- Nulisomía
- monosomia
- trisomia
- Tetrasomía
- exemples
- Aneuploïdia en els éssers humans
- Aneuploïdia dels cromosomes sexuals
- Síndrome de Klinefelter
- Síndrome de Turner
- aneuploïdia autosòmica
- Síndrome de Down
- referències
La aneuploïdia és la condició de les cèl·lules on presenten un o més cromosomes en excés o falta, diferint de l'nombre haploide, diploide o poliploide propis de les cèl·lules que componen a un organisme de determinada espècie.
En una cèl·lula aneuploide, el nombre de cromosomes no pertany a un múltiple perfecte del conjunt haploide, ja que han perdut o guanyat cromosomes. Generalment l'addició o pèrdua de cromosomes correspon a un sol cromosoma, o bé a un nombre imparell d'ells, encara que en ocasions pot haver-hi dos cromosomes involucrats.
Font: pixabay.com
Les aneuploïdies pertanyen a les alteracions cromosòmiques numèriques, i són les més senzilles d'identificar citològicament. Aquest desequilibri cromosòmic és poc suportat pels animals, sent més freqüent i menys nociu en espècies vegetals. Moltes malformacions congènites en els humans són causades per l'aneuploïdia.
causes
La pèrdua o guany d'un o més cromosomes en les cèl·lules d'un individu es deu generalment a la pèrdua per translocació o a l'procés de no disjunció durant la meiosi o la mitosi. Com a resultat s'altera la dosi gènica dels individus, el que causa al seu torn defectes fenotípics greus.
Les alteracions en el nombre de cromosomes es poden produir durant la primera o segona divisió de la meiosi, oa ambdues alhora. També poden originar-se durant la divisió mitòtica.
Aquestes falles en la divisió es duen a terme a la meiosi I o la meiosi II, durant l'espermatogènesi i l'ovogènesi, ocorrent també en la mitosi en les divisions primerenques de l'zigot.
A les aneuploïdies, la no disjunció es dóna quan un dels cromosomes amb el seu parell homòleg passen a el mateix pol cel·lular o s'agreguen a el mateix gàmeta. Això passa probablement a causa de la divisió prematura de l'centròmer durant la primera divisió meiòtica en la meiosi materna.
Quan un gàmeta amb un cromosoma addicional s'uneix a un gàmeta normal es produeixen les trisomies (2n + 1). D'altra banda, a l'unir-se un gàmeta amb un cromosoma que falta i un de normal es produeixen les monosomies (2n-1).
tipus
Les aneuploïdies es donen freqüentment en individus diploides. Aquestes modificacions en el nombre de cromosomes són de gran rellevància clínica en l'espècie humana. Inclouen diferents tipus com les nulisomías, monosomías, trisomies i tetrasomías.
Nulisomía
En les cèl·lules amb Nulisomía es perden els dos membres d'un parell homòleg de cromosomes, representant-se com 2n-2 (n és el nombre haploide de cromosomes). En els humans, per exemple, amb 23 parells de cromosomes homòlegs (n = 23), és a dir 46 cromosomes, la pèrdua d'un parell homòleg resultaria en 44 cromosomes (22 parells).
Es descriu també a un individu nulisómico com aquell que no té un parell de cromosomes homòlegs en el seu complement somàtic.
monosomia
La monosomia és la deleció d'un sol cromosoma (2n-1) en el parell homòleg. En un ésser humà amb monosomia, la cèl·lula presentaria només 45 cromosomes (2n = 45). Dins de la monosomia trobem la monoisosomía i la monotelosomía.
En les cèl·lules monoisosómicas el cromosoma present sense el seu parell homòleg és un isocromosoma. Les cèl·lules monotelosómicas o monotelocéntricas posseeixen un cromosoma telocèntric sense el seu parell homòleg.
trisomia
A les trisomies passa l'aparició o addició d'un cromosoma en algun parell homòleg, és a dir que hi ha tres còpies homòlogues d'un mateix cromosoma. Es representa com 2n + 1. En els éssers humans amb cèl·lules trisòmiques, es troben 47 cromosomes.
Algunes condicions molt estudiades com la síndrome de Down, es produeix com a conseqüència de la trisomia de l'cromosoma 21.
La constitució de l'cromosoma extra permet classificar a la trisomia a:
- Trisòmic primari: Quan el cromosoma extra està complet.
- Trisòmic secundari: El cromosoma extra és un isocromosoma.
- Trisòmic terciari: En aquest cas els braços de l'cromosoma sobrant pertanyen a dos cromosomes diferents de l'complement normal.
Tetrasomía
La Tetrasomía ocorre quan hi ha la addició d'un parell complet de cromosomes homòlegs. En l'home la Tetrasomía dóna com a resultat individus amb 48 cromosomes. Es representa com 2n + 2. El parell de cromosomes addicionals és sempre un parell homòleg, és a dir que existiran quatre còpies homòlogues d'un determinat cromosoma.
En un mateix individu es pot produir més d'una mutació aneuploide, resultant en individus doble trisòmics (2n + 1 + 1), doble monosómicos, seran nuls tetrasómicos, etc. S'han arribat a obtenir de forma experimental organismes sèxtuple-monosómicos, com és el cas de l'blat blanc (Triticum aestivum).
exemples
Les línies cel·lulars formades després d'un procés de no disjunció dels cromosomes solen ser inviables. Això es deu al fet que moltes d'aquestes cèl·lules queden sense la informació genètica el que impedeix que es multipliquin i es desapareguin.
D'altra banda, l'aneuploïdia és un mecanisme important de variació intraespecífica. A la planta de estramoni (Datura stramonium) es troba un complement haploide de 12 cromosomes, de manera que són possibles 12 trisòmics diferents. Cada trisòmic implica un cromosoma diferent, presentant cadascun un fenotip únic.
En algunes plantes de l'gènere Clarkia la trisomia actua també com a font important de variabilitat intraespecífica.
Aneuploïdia en els éssers humans
En els éssers humans al voltant de la meitat dels avortaments espontanis del primer trimestre de gestació són produïts per causa d'una alteració numèrica o estructural dels cromosomes.
Les monosomies autosòmiques per exemple no són viables. Moltes trisomies com la de l'cromosoma 16 són freqüentment avortats i en la monosomia de l'cromosoma X o síndrome de Turner les cèl·lules són viables però els zigots X0 són avortats prematurament.
Aneuploïdia dels cromosomes sexuals
Els casos més freqüents d'aneuploïdies en l'home es relacionen amb els cromosomes sexuals. Les alteracions en el nombre de cromosomes són tolerades d'una millor manera que les alteracions de cromosomes autosòmics.
L'aneuploïdia afecta el nombre de còpies d'un gen més no la seva seqüència de nucleòtids. A l'alterar-se la dosi d'alguns gens, s'alteren al seu torn les concentracions dels productes gènics. En el cas dels cromosomes sexuals ocorre una excepció a aquesta relació entre el nombre de gens i la proteïna produïda.
En alguns mamífers (ratolins i humans), ocorre la inactivació de l'cromosoma X, que permet que en femelles i mascles hi hagi la mateixa dosi funcional dels gens relacionats amb aquest cromosoma.
D'aquesta manera, els cromosomes X addicionals són inactivats en aquests organismes, fent possible que la aneuploïdia en aquests cromosomes resultin menys perjudicials.
Algunes malalties com la síndrome de Turner i la síndrome de Klinefelter són causades per aneuploïdies en els cromosomes sexuals.
Síndrome de Klinefelter
Els individus que presenten aquesta condició són fenotípicament masculins, amb alguns trets efeminats. La presència d'un cromosoma X extra en els individus masculins és la causant d'aquesta malaltia, presentant aquests individus 47 cromosomes (XXY).
En els casos de gravetat d'aquesta condició, els homes presenten veus molt agudes, cames llargues, poc desenvolupament de borrissol corporal i malucs i pits femenins molt marcats. A més, són estèrils i podrien presentar poc desenvolupament mental. En casos més lleus es presenta un fenotip masculí i un desenvolupament cognitiu normal.
La síndrome de Klinefelter es presenta en aproximadament un de cada 800 naixements d'individus masculins vius.
Síndrome de Turner
La síndrome de Turner és causat per la pèrdua parcial o total d'un cromosoma X i es presenta en dones. Aquesta alteració cromosòmica ocorre durant la gametogènesi per un procés de no disjunció postcigótica.
Diferents alteracions de l'cariotip produeixen diversos fenotips en la síndrome de Turner. A l'perdre el material d'el braç llarg d'un dels cromosomes X (terminal o intersticial), es produeixen falles ovàriques primàries o secundàries i talles petites en les pacients amb aquesta condició. És comú també la presència de linfedemes i la disgenèsia gonadal.
Generalment el fenotip de les dones que presenten aquesta malaltia és normal, excepte per la talla baixa. El diagnòstic d'aquesta síndrome depèn, per tant, de l'estudi i la presència de l'alteració citogenètica.
Aquesta malaltia es presenta aproximadament en un de cada 3000 nounats de l'sexe femení, tenint major freqüència d'avortaments espontanis, és a dir, no més de el 5% dels embrions que es formen amb aquesta alteració aconsegueixen desenvolupar-se completament fins arribar a terme.
aneuploïdia autosòmica
Els individus nascuts amb aneuploïdies en cromosomes autosòmics són poc freqüents. En la majoria dels casos on es dóna aquest tipus de mutacions, ocorren avortaments espontanis, amb l'excepció d'aneuploïdies d'autosomes petits com és el cas de la trisomia de l'cromosoma 21.
Es creu que, al no existir mecanismes de compensació de les dosis genètiques en els cromosomes autosòmics, les alteracions en la composició dels mateixos és molt menys tolerada pels organismes.
Síndrome de Down
La petita grandària dels cromosomes 21, permet la presència de còpies addicionals de gens, sent menys perjudicial que en cromosomes més grans. Aquests cromosomes posseeixen menys gens que qualsevol altre autosoma.
La síndrome de Down és la aneuploïdia autosòmica més comú en els éssers humans. Als Estats Units, al voltant d'un de cada 700 naixements presenten aquesta condició.
S'estima que un 95% dels casos es produeix per una no disjunció, provocant la trisomia 21 lliure. El 5% restant es produeix per translocació, freqüentment entre els cromosomes 21 i 14. La prevalença d'aquesta condició depèn en gran part de l'edat materna a l'concebre.
S'ha determinat que entre un 85 i 90% dels casos, la presència de trisomia 21 lliure s'associa amb alteracions meiòtiques maternes. Els individus que presenten aquesta condició, es caracteritzen per ser hipotònics, hiperextensibles i hiporreflectivos.
A més, presenten un crani moderadament petit, amb occípit pla i branquicefálico, nas i orelles petites i la boca amb angles cap avall, petita i amb protrusió freqüent de la llengua.
referències
- Creighton, ET (1999). Encyclopedia of Molecular biology. John Wiley and Sons, Inc.
- Guzmán, MEH (2005). Malformacions congènites. Editorial Universitària.
- Jenkins, JB (2009). Genètica. Ed. Reverté.
- Jiménez, LF, & Merchant, H. (2003). Biologia cel·lular i molecular. Pearson educació.
- Lacadena, JR (1996). Citogenètica. Editorial Complutense.
- Pierce, BA (2009). Genètica: Un enfocament conceptual. Ed. Mèdica Panamericana.