İZOKROMOZOM: TANIM, KÖKEN, ILIŞKILI PATOLOJILER - BIYOLOJI - 2025

Bir izokromozom , ebeveyn kromozomunun kollarından birinin kaybından ve bunun sonucunda korunan kolun kopyalanmasından kaynaklanan anormal bir metasentrik kromozomdur.

Bu tür bir genetik anormalliğin oluşumunu açıklamak için önerilen iki mekanizma vardır. İkisinden daha çok kabul gören, izokromozomların hücre bölünmesi sürecinde, uzunlamasına değil, sentromerin enine bölünmesinin bir ürünü olarak ortaya çıktığını öne sürüyor.

Bir İzokromozomun Oluşumu. Miguelferig, Wikimedia Commons'tan.

Sonuç, ebeveyn kromozomunda bulunan genetik bilginin değişmesinden oluştuğu için, çok sayıda genetik bozukluk ortaya çıkabilir. X kromozomunun uzun kolunun kopyalanması ve kısa kolun kaybı nedeniyle ortaya çıkan Turner sendromu, bu bozukluklardan en çok çalışılanı olmuştur.

Ek olarak, birçok kanser türü de bu tür anormalliklerle ilişkilidir. Bu nedenle, izokromozomların incelenmesi çekici ve önemli bir araştırma alanı haline geldi.

İzokromozom: yapısal bir kromozom anormalliği

Bir izokromozom, anormal bir metasentrik kromozomla sonuçlanan yapısal bir kromozomal anormalliktir. Bunun nedeni, bir kromatidin kollarından birinin kaybı ve ardından silinmemiş kolun kopyalanmasıdır.

Başka bir deyişle, bu kromozomda bir kromatidin her iki kolu morfolojik ve genetik olarak aynıdır. Bu tekrarlama, kısmi monozomi veya kısmi trizomi ile sonuçlanır.

Monozomi, bir lokustaki genetik bilginin tek bir kopyada bulunduğu gerçeğini ifade etmek için kullanılan bir terimdir. Her zaman iki kopyanın bulunduğu diploid hücrelerde anormal olan bir durum. Şimdi, kayıp bilgi çiftin diğer kromozomunda bulunduğunda kısmi olduğu söyleniyor.

Öte yandan, bu tür bir yapısal bozulmanın neden olduğu trizomi kısmidir, çünkü bir kolda bulunan genetik bilgi üç nüsha halinde mevcuttur.

Bununla birlikte, bu kopyalardan ikisi aynıdır, çiftin kromozomlarından birindeki kollardan birinin çoğaltma olayının ürünü.

Menşei

İzokromozomların üretildiği mekanizmalar hala tam olarak açıklanmayı bekliyor. Ancak bugüne kadar yapılan iki açıklama desteklenmektedir.

Bunlardan ilki, en çok kabul gören, hücre bölünmesi sırasında sentromerin, genellikle normal koşullar altında meydana geldiği için boylamasına değil, enine bölünmeyle oluştuğunu belirtir. Bu, ebeveyn kromozomunun kollarından birinin kaybına ve ardından sağlam kalan kolun tekrarlanmasına yol açar.

Mekanizmalardan ikincisi, kollardan birinin ayrılmasını ve bunun sonucunda, iki sentromere (dantrik kromozom) sahip bir kromozomun ortaya çıkmasına neden olarak, merkezin hemen üzerindeki yavru kromatidlerin füzyonunu içerir. Buna karşılık, bu iki sentromerden biri, hücre bölünmesi sırasında kromozomal ayrışmanın normal şekilde gerçekleşmesini mümkün kılan tam bir işlevsellik kaybı yaşar.

İlişkili patolojiler

İzokromozomların oluşumu, ebeveyn kromozomları tarafından tutulan genetik bilgi miktarında bir dengesizliğe neden olur. Bu dengesizlikler genellikle belirli patolojilere çevrilen genetik bozuklukların ortaya çıkmasına neden olur.

Bu tür yapısal anormallikle ilişkilendirilen birçok sendrom arasında Turner sendromunu buluyoruz. Bu durum en iyi bilinen durumdur, aslında insanlarda ilk izokromozom raporuyla ilgilidir. İkincisi, orijinal kromozomun kısa kolunun kaybolduğu ve uzun kolun kopyalandığı bir X izokromozomunun oluşumundan gelir.

Çok sayıda araştırma, izokromozomların varlığının, aralarında izokromozom i (17q) ile ilişkili kronik miyeloid löseminin öne çıktığı çok sayıda kanser türünün gelişimini tetiklediğini göstermiştir. Bu bulgular, izokromozomları araştırmacılar için oldukça alakalı bir odak haline getirir.

Kromozom nedir?

Tüm canlı hücrelerde DNA, kromozom adı verilen oldukça organize yapılarda paketlenmiştir.

Ökaryotik hücrelerdeki bu paketleme, DNA'nın sekiz birimlik bir grupta (oktamer) bir nükleozom oluşturan histon adı verilen proteinlerle etkileşimi sayesinde gerçekleşir.

Nükleozom (kromatinin temel organizasyon birimi), H2A, H2B, H3 ve H4 histon dimerlerinden oluşan bir histon oktamerinden oluşur. Oktamerin yapısı, içinden büyük DNA molekülünün sarıldığı bir iplik makarasını andırır.

DNA molekülünün, bağlayıcılar olarak adlandırılan başka bir histon (H1) türü ile ilişkili ara bölgelerle birbirine bağlanan çok sayıda nükleozom aracılığıyla sarılması, sonunda kromozomlara yol açar. İkincisi, hücre bölünmesi (mitoz ve mayoz) süreçleri sırasında iyi tanımlanmış cisimler olarak mikroskop altında görülebilir.

Her diploid türünün iyi tanımlanmış sayıda kromozom çifti vardır. Her bir çift, kolay tanımlama için boyut ve şekil bakımından farklıdır.

Kromozomların yapısı

Kromozomlar, yoğun şekilde paketlenmiş bir DNA yapısı olan sentromere ile birleştirilen iki paralel kol (kromatid) tarafından oluşturulan oldukça basit bir yapıya sahiptir.

Santromer her bir kromatidi iki kola böler, biri "P kolu" olarak adlandırılan kısa uzunlukta ve "Q kolu" olarak adlandırılan daha uzun uzunluktadır. Her kromatidin kollarının her birinde, genler aynı konumlarda düzenlenmiştir.

Bir İzokromozomun Oluşumu. Miguelferig, Wikimedia Commons'tan

Centromere'nin her bir kromatid boyunca konumu, farklı yapısal kromozom türlerine yol açar:

- Akrosantrik: Merkezin uç noktalardan birine çok yakın bir pozisyonda olduğu, diğerine göre çok uzun bir kol ortaya çıkanlar.

- Metasentrik: Bu tip kromozomlarda, sentromer, eşit uzunlukta kollara yol açan orta bir konuma sahiptir.

- Submetacentric: Bunlarda centromere , merkezden çok az uzaklaşan kollar vererek merkezden çok az yer değiştirmiştir.

Kromozom anormallikleri

Bir bireyin karyotipini oluşturan kromozomların her biri, farklı işlevleri yerine getiren sonsuz sayıda proteini ve düzenleyici dizileri kodlayan milyonlarca geni barındırır.

Kromozomların yapısında, sayısında veya boyutunda değişikliklere neden olan herhangi bir olay, içerdiği genetik bilginin miktarında, niteliğinde ve konumunda değişikliklere yol açabilir. Bu değişiklikler, bireylerin hem gelişiminde hem de işleyişinde yıkıcı koşullara yol açabilir.

Bu anormallikler genellikle gametogenez sırasında veya embriyonik gelişimin erken aşamalarında ortaya çıkar ve son derece değişken olma eğiliminde olmalarına rağmen iki kategoriye basitleştirilmiştir: yapısal kromozomal anormallikler ve sayısal kromozomal anormallikler.

İlki, standart kromozom sayısındaki varyasyonları içerir, yani kromozomların kaybına veya kazanımına işaret ederken, ikincisi kromozomun bir kısmının kaybına, çoğalmasına veya tersine dönmesine atıfta bulunur.

Referanslar

1. Alberts B, Johnson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. (2014) Molecular Biology of the Cell (6. Edition). WW Norton & Company, New York, NY, ABD.
2. Annunziato A. DNA Paketleme: Nükleozomlar ve kromatin. Doğa Eğitimi. 2008; 01:26.
3. Caspersson T, Lindsten J, Zech L. Turner sendromundaki yapısal X kromozomu aberasyonlarının, kinakrin hardal floresan analizi ile ortaya konduğu şekliyle doğası. Hereditas. 1970; 66: 287-292.
4. de la Chapelle A. İnsan izokromozomu nasıl ortaya çıkar? Cancer Genet Cytogenet. 1982; 5: 173-179.
5. Fraccaro M, Ikkos D, Lindsten J, Luft R, Kaijser K. Gonadal disgenezde yeni bir tip kromozomal anormallik. Lancet. 1960; 2: 1144.
6. Lösemide Kromozomlar Üzerine İlk Uluslararası Çalıştay. Phi pozitif kronik granülositik lösemide kromozomlar. Br J Haematol. 1978; 39: 305-309.
7. Mitelman F, Levan G.İnsan neoplazmalarında spesifik kromozomlara yönelik sapmaların kümelenmesi. Hereditas. 1978; 89: 207-232.
8. Simpson JL. Cinsel Farklılaşma Bozuklukları. 1970. Academic Press, New York, San Francisco, Londra.
9. Vinuesa M, Slavutsky I, Larripa I. Hematolojik hastalıklarda izokromozomların varlığı. Cancer Genet Cytogenet. 1987; 25: 47-54.