Question

При синдроме Дауна наблюдают трисомию по 21 паре хромосом. Кариотип человека 47, ХХ, 21+ или 47, ХУ, 21+. Объясните механизм происхождения этой мутации и укажите, в каких клетках она состоялась, если: а) все клетки имеют возбужденный кариотип; б) рядом с клетками с нормальным кариотипом есть клетки с трисомией по 21 паре.​

Answer 1

Трисомия происходит из-за нерасхождения хромосом во время мейоза, в результате чего возникает гамета с 24 хромосомами. При слиянии с нормальной гаметой противоположного пола образуется зигота с 47 хромосомами, а не 46-ю, как без трисомии.

Трисомия обычно вызвана нерасхождением хромосом при формировании половых клеток родителя (гамет), в этом случае все клетки организма ребёнка будут нести аномалию. При мозаицизме же нерасхождение возникает в клетке зародыша на ранних стадиях его развития, в результате чего нарушение кариотипа затрагивает только некоторые ткани и органы. Данный вариант развития синдрома Дауна называется «мозаичный синдром Дауна» (46, XX/47, XX, 21). Данная форма синдрома является, как правило, более лёгкой (в зависимости от обширности изменённых тканей и их расположения в организме), однако более трудна для пренатальной диагностики.

Answer 2

Синдром Дауна, или трисомия 21-й пары хромосом, обычно возникает в результате ошибки в процессе деления клеток, называемой нондисъюнкцией. Этот процесс происходит во время мейоза, когда клетки, предназначенные для образования половых клеток (гамет), делятся. В случае с трисомией 21, одна из гамет приобретает дополнительную 21-ю хромосому, в результате чего зигота (объединение гамет при зачатии) получает три 21-ю хромосому вместо обычных двух.

Такая мутация может произойти в разных моментах и в разных клетках:

а) Если все клетки имеют возбужденный кариотип, то нондисъюнкция произошла в ранней стадии развития зиготы. В данном случае, все клетки организма будут содержать трисомию 21-й хромосомы.

б) Если рядом с клетками с нормальным кариотипом есть клетки с трисомией по 21 паре, это может указывать на мозаичное распределение мутации. Нондисъюнкция произошла позже в развитии зиготы, и только некоторые клетки получили дополнительную 21-ю хромосому. В этом случае, организм будет состоять из двух различных линий клеток — тех, которые нормальны, и тех, которые обладают трисомией 21.