Translocaties, in de genetica, gebeuren wanneer chromosomen breken en de stukken hechten aan andere chromosomen. Deze vermenging van genetisch materiaal heeft belangrijke gevolgen. De resulterende chromosomen missen sommige genetische informatie en hebben overmatige hoeveelheden van sommige. Veel belangrijke klinische aandoeningen zoals het syndroom van Down en chronische myeloïde leukemie zijn het gevolg van translocatiemutaties.
Wat is een translocatie mutatie?
Een verandering in chromosoomstructuur en -inhoud door translocatie is een translocatiemutatie. Veel genen kunnen tussen chromosomen worden overgedragen. Dergelijke translocatiemutaties kunnen leiden tot stoornissen in de groei, ontwikkeling en functie van de cellen en systemen van het lichaam.
Menselijke celkernen hebben 23 paar chromosomen. Tweeëntwintig daarvan zijn gekoppeld (autosomen genoemd) en genummerd van 1 tot 22. Het laatste paar is het geslachtschromosomenpaar. Het laatste paar zijn de geslachtschromosomen (X en Y). Elk chromosoom heeft twee armen, genaamd p en q. Deze twee armen zijn verbonden bij een structuur die het centromeer wordt genoemd.
Een translocatie chromosoom mutatie kan van twee types zijn - reciproke en Robertsonian. Bij een reciproke translocatie hebben twee verschillende chromosomen stukken met elkaar uitgewisseld. Bij een Robertsoniaanse translocatie hecht een heel chromosoom bij het centromeer aan een ander.
Zolang er geen genetisch materiaal in de cel wordt gewonnen of verloren, worden translocaties evenwichtige translocaties genoemd. Wanneer genetisch materiaal verloren gaat of toeneemt, is er sprake van een ongebalanceerde translocatie.
Veranderingen in de chromosoomstructuur
Veranderingen in de chromosoomstructuur beïnvloeden veel genen en verstoren de eiwitsynthese van de cel. Verstoring van de eiwitsynthese kan de structuur en functie van cellen en weefsels aantasten. Naast translocaties zijn de veranderingen in de chromosoomstructuur:
Deleties. Dit gebeurt wanneer een chromosoom breekt en een deel van het genetisch materiaal verloren gaat. Deleties kunnen klein of groot zijn en kunnen betrekking hebben op enkele tot honderden genen. Een voorbeeld van een deletie is het 22q11.2 deletie syndroom, dat afwijkingen veroorzaakt aan het hart, de mond, de keel, de hersenen, de nieren en andere organen van getroffen kinderen.
Duplicaties. Dit gebeurt wanneer het genetisch materiaal van een chromosoom geheel of gedeeltelijk abnormaal wordt gekopieerd. De cel heeft dan extra kopieën van genetisch materiaal van het gekopieerde segment.
Inversies. Dit gebeurt wanneer een chromosoom op twee plaatsen breekt. Het gebroken stuk draait zich om en hecht zich aan het chromosoom. Sommige genetische informatie kan verloren gaan. Inversies kunnen betrekking hebben op het centromeer.
Isochromosomen. Deze chromosomen hebben twee identieke armen. In plaats van de gebruikelijke één p en één q arm, hebben isochromosomen twee p of twee q armen. Ze missen genetisch materiaal van de ontbrekende arm en hebben tweemaal het materiaal van de extra arm.
Dicentrische chromosomen. Deze chromosomen hebben twee centromeren. Ze zijn het resultaat van de fusie van twee chromosoomstukken die elk een centromeer hebben. Dicentrische chromosomen zijn instabiel en hebben vaak wat genetisch materiaal verloren.
Ring chromosomen. Deze ontstaan wanneer de uiteinden van een chromosoom afbreken. De armen voegen zich dan samen tot een cirkelvormige structuur. Er gaat wat genetisch materiaal verloren, en het centromeer kan al dan niet aanwezig zijn in de ring.
Wanneer zijn translocaties belangrijk?
Het menselijk lichaam heeft miljoenen cellen. Veranderingen in de chromosoomstructuur in een individuele cel zijn waarschijnlijk niet van belang. Die ene cel zal niet goed functioneren en misschien snel sterven. Translocaties zijn belangrijk als ze voorkomen in een grote populatie cellen.
Translocatiemutaties zijn het schadelijkst als ze optreden in een spermacel, eicel of zygote. Op dat moment is er slechts één kopie van elk chromosoom. Elk verlies of elke toevoeging van genetisch materiaal aan een chromosoom kan rampzalig zijn. Die ene cel vermenigvuldigt zich tot miljoenen cellen, die de weefsels en organen van een mens vormen. De translocatie en de veranderingen in de genetische informatie zullen elke cel beïnvloeden. Soms gebeurt de translocatie later, na de bevruchting. Er zijn dan twee populaties cellen, één met normale chromosomen en één met de translocatie. Dit staat bekend als mozaïcisme.
Translocatie Mutatie Voorbeeld
Translocatiemutaties kunnen onbelangrijk zijn voor de persoon die ze heeft. Iemand kan bijvoorbeeld een gebalanceerde translocatie tussen chromosomen 7 en 21 hebben. De q-armen van elk chromosoom zijn verwisseld. Maar deze persoon heeft al het genetisch materiaal dat nodig is voor een normale eiwitsynthese en -functie. Zij hebben helemaal geen gezondheidsproblemen omdat de chromosoomtranslocatie in evenwicht is.
Sperma en eicellen worden gevormd voor de voortplanting, en elk paar chromosomen wordt gesplitst. Het sperma en de eicellen hebben slechts één kopie van elk chromosoom. Deze voortplantingscellen kunnen een chromosoom 7 hebben met het 21q eraan vast. Dit sperma of deze eicel heeft ook een normaal chromosoom 21. Wanneer het combineert met de andere voortplantingscel om een zygote te vormen, zullen er drie 21q in de cel zitten. De baby wordt geboren met drie kopieën van de q-arm van chromosoom 21 en heeft de verschijnselen van trisomie 21 (syndroom van Down).
Ziekte veroorzaakt door translocatie mutatie
Down syndroom. Dit wordt meestal veroorzaakt door chromosomale non-disjunctie. Het sperma of de eicel heeft twee volledige chromosomen 21, en de zygote heeft er uiteindelijk drie (trisomie 21). Maar een klein deel van de gevallen wordt veroorzaakt door een chromosomale translocatie, meestal tussen de chromosomen 14 en 21. Het kind heeft twee volledige chromosomen 21, en een 21q die aan chromosoom 14 vastzit. De q-arm van chromosoom 21 lijkt het genetisch materiaal te dragen dat de verschijnselen van het Down-syndroom veroorzaakt. Deze kinderen hebben ernstige afwijkingen aan het hart, de darmen en de wervelkolom. Later hebben deze kinderen hypothyreoïdie, diabetes, gezichts- en gehoorproblemen en een variabele verstandelijke beperking.
Chronische myeloïde leukemie (CML). Deze bloedkanker wordt in verband gebracht met een chromosomale translocatie tussen chromosomen 9 en 22. Een deel van chromosoom 9 hecht zich aan chromosoom 22. Het veranderde chromosoom 22 wordt het Philadelphia-chromosoom genoemd. Deze chromosoomafwijking veroorzaakt de vorming van tyrosinekinase, dat kankercellen helpt groeien. Het Philadelphia-chromosoom wordt soms ook gevonden bij acute lymfocytaire leukemie.
Lymfoom en acute myeloïde leukemie (AML). Chromosomale translocatie tussen chromosomen 8 en 11 kan myeloproliferatieve stoornissen veroorzaken, die leiden tot acute myeloïde leukemie. Het veroorzaakt ook lymfomen.
Chromosomale Translocatie Mutatie Feiten
Enkele feiten over chromosomale translocaties:
Chromosomale translocaties kunnen catastrofaal of ongevaarlijk zijn. Als je een evenwichtige translocatie hebt, kun je je hele leven gezond zijn. Problemen komen alleen voor bij de voortplanting.
Chromosomale translocaties kunnen worden geërfd van de ouders of opnieuw ontstaan rond de conceptie.
Er is geen behandeling voor chromosomale translocaties. Ze zijn meestal aanwezig in elke cel van uw lichaam en blijven levenslang aanwezig.
Translocaties zijn niet besmettelijk. Je kunt zonder angst sociale interacties en seksueel contact hebben. Je kunt ook bloed doneren.
