染色体畸变中的易位是哪里和哪里

染色体畸变是指细胞中染色体数目和结构发生改变,包括染色体数目畸变和染色体结构畸变。

(一)染色体数目畸变

染色体数目畸变是指细胞中染色体数目的增加或减少,包括整倍性改变、非整倍性改变和嵌合体。

1.整倍性改变　体细胞中的染色体数目以染色体组为单位整倍地增加或减少,称为整倍性改变。人类正常生殖细胞中的全套染色体称为1个染色体组,含有1个染色体组的细胞或个体称为单倍体(以n表示),例如人类的正常精子、正常卵子都是含有一个染色体组的单倍体(n),即n=23。人类正常的体细胞中有46条染色体,含有2个染色体组,称为二倍体(2n),即2n=46。若体细胞中含有3个染色体组,染色体数为3n,则称为三倍体。体细胞中含有4个染色体组,染色体数为4n,即为四倍体。三倍体及三倍体以上统称为多倍体。多倍体的形成主要是由于受精卵发生了双雄受精、双雌受精或核内复制而导致。

人类的全身性三倍体是致死的,在流产胎儿中较常见,存活到出生的多为二倍体和三倍体的嵌合体。四倍体比三倍体在临床上更为罕见。多倍体是流产的主要原因,约占流产的20%。

2.非整倍性改变　体细胞中的染色体数目在二倍体的基础上增加或减少了1条或数条,称为非整倍性改变,这样的细胞或个体称为非整倍体。这是临床上最常见的染色体畸变类型。

(1)亚二倍体:体细胞中的染色体数目比二倍体少了1条或数条,称为亚二倍体。若某对染色体缺失了1条染色体,则构成单体型,如核型为45,X的Turner综合征是人类单体型病例中最典型的。

(2)超二倍体:体细胞中的染色体数目比二倍体多了1条或数条,称为超二倍体。若某对染色体多了1条染色体,则称为三体型。三体型是人类染色体数目畸变类型中最常见的,如21-三体型、18-三体型、13-三体型和X三体型。若某对染色体多出了2条或2条以上,则构成多体型。多体型常见于性染色体异常,如四体型的48,XXXX和五体型的49,XXXXY。

非整倍体形成的主要原因是细胞分裂(有丝分裂或减数分裂)过程中出现了染色体不分离或染色体丢失。

(1)染色体不分离:染色体不分离是指在细胞分裂时,一对同源染色体或姐妹染色单体没有分离,同时进入一个子细胞。染色体不分离会导致形成的2个子细胞中,一个子细胞中增加了1条染色体,另一个子细胞中减少了1条染色体。

染色体不分离常发生在减数分裂过程中,后期Ⅰ同源染色体不分离,或者后期Ⅱ姐妹染色单体不分离,结果分裂后产生的生殖细胞,一个生殖细胞多了1条某号染色体,另一个生殖细胞则少了1条该染色体,产生n+1和n-1类型的异常配子,这种异常配子与正常配子结合,就会形成三体型和单体型的个体(图4-2)。

图4-2　减数分裂染色体不分离

染色体不分离也可发生于受精卵早期卵裂的有丝分裂过程中。若第一次卵裂时发生姐妹染色单体不分离,可形成2个细胞系的嵌合体;若第二次卵裂时发生姐妹染色单体不分离,则形成3个细胞系的嵌合体(图4-3)。

(2)染色体丢失:染色体丢失是指在细胞分裂的过程中,某一条染色体因未和纺锤丝相连而不能移动到两极,或由于移动迟缓,遗留在细胞质中,逐渐分解、消失,而未能进入新细胞核,造成该条染色体丢失的现象(图4-4)。

3.嵌合体　一个个体同时存在2种或2种以上核型的细胞系,这种个体称为嵌合体。如46,XX/47,XXY;45,X/46,XY等。卵裂过程中染色体不分离或染色体丢失是嵌合体形成的主要方式。嵌合体患者临床症状的轻重与体内2种细胞系所占比例有关。

图4-3　卵裂时染色体不分离与嵌合体形成

图4-4　染色体移动迟缓造成染色体丢失

4.染色体数目畸变的描述方法　①整倍体核型的描述方法:染色体总数、逗号、性染色体组成。如69,XXX。②非整倍体核型的描述方法:染色体总数、逗号、性染色体组成,+(-)畸变染色体序号。如某一核型18号染色体多了1条,其核型描述为:47,XX(XY),+18;少了1条18号染色体,则核型描述为:45,XX(XY),-18;若是少了1条X染色体,可描述为45,X或45,XO。③嵌合体核型的描述方法:将2种核型都写出来,核型之间用“/”隔开。如46,XX/47,XX,+21。

(二)染色体结构畸变

染色体结构畸变是指染色体结构的异常改变。染色体结构畸变的根本原因是染色体发生断裂和断裂后的异常重接。如果某条染色体由于受某些理化因素或生物因素的影响发生了断裂,断裂的片断可在原位重接,则染色体恢复原来的结构,将不引起遗传效应。如果染色体断裂后未发生重接或未在原位重接,这将引起各种染色体结构畸变。染色体结构畸变的类型主要有缺失、重复、倒位和易位等。

1.缺失(deletion,del)　缺失是指染色体片段的丢失,可分为末端缺失和中间缺失2类。末端缺失是指1条染色体发生断裂后,未发生重接,无着丝粒的末端部分丢失;中间缺失是指1条染色体同一臂上发生2处断裂,2个断点之间的片段丢失,其余的2个片段重接(图4-5)。

图4-5　缺失

2.重复(duplication,dup)　重复是指同一条染色体的某一片段含有2份或2份以上的结构异常。主要是由于染色体发生断裂后,形成的片段插入到同源染色体或染色单体中,或同源染色体之间发生不等交换。

3.倒位(inversion,inv)　倒位是指某一染色体发生2处断裂后,2断点之间的片段旋转180°后重接,造成染色体上基因顺序的颠倒。倒位可分为臂内倒位和臂间倒位。①臂内倒位:某一条染色体的同一臂上(即着丝粒一侧)同时发生2处断裂,2断点之间的片断倒转180°后重接。②臂间倒位:某一条染色体长臂和短臂(即着丝粒的两侧)各发生1处断裂,2断点之间的片段倒转180°后重接(图4-6)。染色体的倒位只是造成基因顺序的改变,一般没有遗传物质的丢失,因此,个体外表正常。具有染色体倒位的个体称为倒位携带者。

图4-6　倒位

4.易位(translocation,t)　易位是指一条染色体的断片移接到另一条非同源染色体的臂上。常见的易位方式有相互易位、罗伯逊易位等。

(1)相互易位:相互易位是指2条非同源染色体同时发生断裂,形成的2个断片(无着丝粒片段)相互交换位置后重接,形成2条异常染色体(图4-7)。当相互易位仅涉及基因位置的改变,未造成遗传物质的丢失,则称为平衡易位。平衡易位对人体一般不产生严重影响,有平衡易位的个体表型正常,称为平衡易位携带者。

(2)罗伯逊易位:罗伯逊易位又称着丝粒融合,是指发生在近端着丝粒染色体之间的一种易位形式。当2条近端着丝粒染色体在着丝粒部位或着丝粒附近发生断裂后,2个染色体的长臂在着丝粒区结合形成1条由长臂构成的新的染色体。2个短臂也可连接构成1条小染色体,遗传物质很少,往往在以后的细胞分裂中丢失(图4-8)。

5.染色体结构畸变的描述方法　结构畸变染色体核型的描述方法有简式和详式2种。

(1)简式:染色体结构畸变只需用断裂点来表示。描述方法是:①染色体总数;②性染色体组成;③畸变的类型符号;④括号内写明受累染色体序号;⑤再一个括号内注明断裂点的区带号。如46,XX,del(1)(q21),表示1号染色体长臂末端丢失,断裂点在2区1带;45,XY,t(14;21)(p11;q11),表示14号染色体短臂的1区1带和21号染色体长臂的1区1带同时发生断裂,2条染色体带有长臂的片段连接,其余部分丢失。

图4-7　相互易位

图4-8　罗伯逊易位

(2)详式:染色体结构畸变用其带的组成来表示。简式中的前4项内容相同,只是最后1个括号内不是只描述断裂点,还需描述畸变染色体带的组成。例如:46,XX,del(1)(p ter→q21∶),表示第1号染色体长臂的2区1带发生断裂,其长臂末端部分缺失,仅保留短臂末端至长臂2区1带处止;45,XY,t(14;21)(14q ter→14q11∶∶21p11→21q ter),表示14号染色体短臂的1区1带和21号染色体长臂的1区1带同时发生断裂,2条染色体长臂的断片相互连接,即在着丝粒部位融合,形成了1条包含21号染色体的21p11→21q ter片段和14号染色体14q ter→14q11片段的新染色体,其余的部分均丢失。