Kelainan kromosom, dalam bentuk aneuploidi, sangat umum di kalangan manusia. Sekitar 8 persen dari semua konsepsi yang aneuploid, dan diperkirakan bahwa sampai setengah dari semua keguguran disebabkan oleh beberapa bentuk gangguan kromosom.
Gangguan kromosom seks adalah jenis yang paling umum diamati dari aneuploidi pada manusia, karena kromosom X inaktivasi memungkinkan individu dengan lebih dari dua kromosom X untuk mengkompensasi tambahan “dosis” dan bertahan kondisi.
Empat kategori umum aneuploidi tanaman sampai pada manusia:
Nullisomy: Terjadi ketika kromosom hilang sama sekali. Umumnya, embrio yang nullisomic tidak bertahan untuk dilahirkan.
Monosomi: Terjadi ketika satu kromosom homolog tidak memiliki nya.
Trisomi: Terjadi ketika satu salinan ekstra kromosom hadir.
Tetrasomy: Terjadi ketika jumlah total empat salinan kromosom yang hadir. Tetrasomy sangat jarang.
Kebanyakan kondisi kromosom yang disebut dengan kategori aneuploidi diikuti dengan jumlah kromosom yang terkena. Sebagai contoh, trisomi 13 berarti bahwa tiga salinan kromosom 13 yang hadir.[
Ketika kromosom yang ditinggalkan
Monosomi (ketika salah satu kromosom tidak memiliki homolog nya) pada manusia sangat jarang. Mayoritas embrio dengan monosomies tidak bertahan untuk dilahirkan. Untuk bayi lahir hidup, satu-satunya monosomi autosomal yang dilaporkan pada manusia adalah monosomi 21.
Tanda dan gejala monosomi 21 yang mirip dengan sindrom Down. Bayi dengan monosomi 21 sering memiliki banyak cacat lahir dan jarang bertahan selama lebih dari beberapa hari atau minggu.
monosomi lainnya sering terlihat pada anak-anak adalah monosomi kromosom X. Anak-anak dengan kondisi ini selalu perempuan dan biasanya menjalani kehidupan yang normal. Kedua monosomi 21 dan monosomi 13 adalah hasil dari nondisjunction selama meiosis.
Banyak monosomies adalah kerugian sebagian kromosom, yang berarti bahwa sebagian (atau semua) dari kromosom yang hilang melekat pada kromosom lain. Mutasi bagian kromosom yang lain, kromosom nonhomolog adalah hasil dari translokasi.
Akhirnya, monosomies dapat terjadi pada sel-sel sebagai akibat dari kesalahan yang terjadi selama pembelahan sel (mitosis). Banyak dari monosomies ini berhubungan dengan paparan kimia dan berbagai macam kanker.
Ketika terlalu banyak kromosom yang tersisa di
Trisomi (ketika satu salinan ekstra kromosom hadir) adalah jenis yang paling umum dari kelainan kromosom yang diamati pada manusia. Yang paling umum adalah trisomi sindrom Down, atau trisomi 21. Lain trisomi yang kurang umum termasuk trisomi 18 (sindrom Edward), trisomi 13 (sindrom Patau), dan trisomi 8. Semua trisomi ini biasanya hasil dari nondisjunction selama meiosis.
Memahami Gangguan Kromosom
Down syndrome
Trisomi kromosom 21, yang biasa disebut sindrom Down, mempengaruhi antara 1 di 600-1 di 800 bayi. Orang dengan sindrom Down memiliki beberapa karakteristik fisik agak stereotip, termasuk fitur yang berbeda wajah, bentuk tubuh berubah, dan perawakan pendek. Individu dengan sindrom Down biasanya mengalami keterbelakangan mental dan sering memiliki cacat jantung. Namun demikian, mereka sering menjalani kehidupan memuaskan dan aktif juga menjadi dewasa.
Salah satu fitur yang paling mencolok dari sindrom Down (trisomi dan, secara umum) adalah peningkatan tajam dalam jumlah bayi sindrom Down yang lahir dari ibu lebih dari 35 tahun. Wanita berusia antara 18 dan 25 memiliki risiko yang sangat rendah memiliki bayi dengan trisomi 21 (kira-kira 1 dalam 2.000).
Peningkatan risiko sedikit tapi pasti untuk wanita antara usia 25 dan 35 (sekitar 1 dalam 900 untuk wanita berusia 30 tahun) dan kemudian melompat secara dramatis.
Pada saat seorang wanita berusia 40 tahun, kemungkinan memiliki anak dengan sindrom Down adalah salah satu di 100. Pada usia 50, kemungkinan hamil anak down syndrome adalah 1 dalam 12. Mengapa risiko sindrom Down peningkatan anak-anak perempuan yang lebih tua?
Mayoritas kasus down syndrome tampaknya muncul dari nondisjunction selama meiosis. Alasan di balik kegagalan ini kromosom untuk memisahkan normal pada wanita yang lebih tua tidak jelas. Pada wanita, meiosis benar-benar dimulai pada janin. Semua telur berkembang melalui putaran pertama profase, termasuk rekombinasi.
Meiosis pada sel telur di masa depan kemudian berhenti di tahap yang disebut diplotene, tahap crossing-over di mana kromosom homolog yang doyan bersama-sama dan sedang dalam proses pertukaran bagian dari DNA mereka. Meiosis tidak mulai kembali lagi sampai telur berkembang tertentu akan melalui proses ovulasi.
Pada saat itu, telur melengkapi putaran pertama meiosis dan kemudian menghentikan lagi. Ketika sperma dan sel telur bersatu, inti sel telur selesai meiosis sebelum inti dari sperma dan sel telur sekering untuk menyelesaikan proses pembuahan. (Pada laki-laki manusia, meiosis dimulai pada pubertas, sedang berlangsung dan terus tanpa jeda seperti yang yang terjadi pada wanita.)
Kira-kira 75 persen dari nondisjunctions bertanggung jawab untuk sindrom Down terjadi selama tahap pertama meiosis. Anehnya, sebagian besar kromosom yang gagal untuk memisahkan tampaknya juga telah gagal untuk menjalani crossing-over, menunjukkan bahwa peristiwa yang mengarah ke nondisjunction dimulai sejak awal kehidupan.
Para ilmuwan telah mengusulkan sejumlah penjelasan penyebab nondisjunction dan kurangnya terkait crossing-over, tetapi tidak ada kesepakatan telah tercapai tentang apa yang sebenarnya terjadi dalam sel untuk mencegah kromosom dari memisahkan benar.
Setiap kehamilan merupakan peristiwa genetik yang independen. Jadi meskipun usia merupakan faktor dalam menghitung risiko trisomi 21, sindrom Down dengan kehamilan sebelumnya tidak selalu meningkatkan risiko seorang wanita memiliki anak lagi dipengaruhi oleh gangguan tersebut.
Beberapa faktor lingkungan telah terlibat dalam sindrom Down yang dapat meningkatkan risiko bagi perempuan yang lebih muda (kurang dari 30 tahun).
Para ilmuwan berpikir bahwa wanita yang merokok saat kontrasepsi oral (pil KB) mungkin memiliki risiko yang lebih tinggi dari penurunan aliran darah ke ovarium mereka. Ketika sel-sel telur yang kekurangan oksigen, mereka cenderung untuk berkembang secara normal, dan nondisjunction mungkin lebih mungkin terjadi.
Bentuk kedua dari sindrom Down, Familial down syndrome, tidak berhubungan dengan usia ibu. Gangguan ini terjadi sebagai akibat dari fusi kromosom 21 ke autosom lain (sering kromosom 14). Fusi ini biasanya merupakan hasil dari translokasi, apa yang terjadi ketika kromosom non-homolog bertukar bagian.
Dalam hal ini, pertukaran melibatkan lengan panjang kromosom 21 dan lengan pendek kromosom 14. Ini semacam translokasi disebut translokasi Robertsonian. Bagian yang tersisa dari kromosom 14 dan 21 juga sekering bersama-sama tetapi biasanya hilang dengan pembelahan sel dan tidak diwariskan.
Ketika translokasi Robertsonian terjadi, orang-orang yang terkena dampak dapat berakhir dengan beberapa macam kombinasi kromosom dalam gamet mereka.
Untuk Familial sindrom Down, pembawa translokasi memiliki satu salinan normal kromosom 21, satu salinan normal kromosom 14, dan satu kromosom translokasi menyatu. Operator tidak terpengaruh oleh sindrom Down karena kromosom mereka menyatu bertindak sebagai salinan kedua kromosom normal.
Ketika sel-sel pembawa yang menjalani meiosis, beberapa gamet mereka memiliki satu kromosom translokasi atau mendapatkan komplemen normal yang mencakup satu salinan dari setiap kromosom.
Fertilizations gamet dengan kromosom translokasi menghasilkan fenotipe sindrom Down. Sekitar 10 persen dari anak-anak lahir hidup dari operator memiliki trisomi 21. Carriers memiliki kesempatan lebih besar dari biasanya keguguran karena monosomi (baik 21 atau 14) dan trisomi 14.