Kromosomitason mutaatiot

Kromosomimutaatiot voidaan jaotella lukumäärä- ja rakennemuutoksiin. Ne voivat kohdistua yhteen tai muutamaan kromosomiin tai koko ihmisen kromosomistoon.

Mitä ovat kromosomitason mutaatiot?

Kromosomimutaatiot käsittävät suuria DNA-alueiden muutoksia. Ne voidaan luokitella kromosomien rakennemuutoksiin ja kromosomien lukumäärämuutoksiin eli aneuploidioihin (ks. taulukot 4a ja 4b). Kromosomitason mutaatiot ovat suhteellisen yleisiä, koska niitä ilmenee yhdellä sadalla (1 %:lla).

Pienemmistä, mm. yksittäisten geenien mutaatioista voit lukea lisää DNA:n emäsjärjestyksen muutokset-osiosta.

Milloin kromosomitason mutaatiot syntyvät?

Kromosomien rakenne- ja lukumäärämuutokset syntyvät joko sukusolujen muodostuessa, munasarjoissa tai kiveksissä, tai pian hedelmöityksen yhteydessä alkion ensimmäisten solujen jakautuessa. Useinkaan kromosomimutaatioiden syntyyn ei voi vaikuttaa, eikä niiden synty ole kenenkään syytä.

Mitä kromosomimutaatiot voivat aiheuttaa?

Kromosomimuutokset eivät aina aiheuta terveysongelmia, mutta joskus niistä voi seurata monioireinen kehityshäiriö tai raskauden keskeytyminen. Kromosomilaboratorion vastauksessa samalta kuulostava kromosomimuutos ei välttämättä johda samanlaiseen oirekuvaan eri henkilöiden välillä. Syitä potilaiden välisiin oire-eroihin voivat selittää mm. perimässä jo olemassa olevat muut mahdolliset muutokset ja toistaiseksi vielä tuntemattomat tekijät. Aina perinnöllisyystutkimuksissa löydetty geneettinen (kromosomi)muutos ei pysty selittämään henkilöllä todettua oirekuvaa tai sen puuttumista.

Silloin kun jokin tietty kromosomimuutos aiheuttaa monelle henkilölle samankaltaiset oireet, puhutaan oireyhtymästä eli syndroomasta.

Millaisia kromosomien lukumäärämuutokset ovat ja mitä niistä voi seurata?

Kromosomien lukumäärä voi poiketa tyypillisestä 46:sta. (ks. Kromosomit, kuva 4.) Kromosomien lukumäärämuutoksista aiheutuvia oireyhtymiä ovat mm. Downin syndrooma, jossa kahden autosomin nro 21 sijaan henkilöllä onkin kolme kappaletta kromosomia numero 21 (47,XY+21 tai 47,XX+21), ja Klinefelterin oireyhtymä, jossa miehellä on yksi tai useampi ylimääräinen X-kromosomi (47,XXY). Koko kromosomiston lukumäärämuutokset eli polyploidiat ovat hyvin harvinaisia, ja ne johtavat ihmisellä jo varhaisessa vaiheessa raskauden keskeytymiseen. Triploidia on eräs polyploidian muoto.

Kokemustietoa kromosomien lukumäärämuutoksista, kuten erilaisista trisomioista, ja niiden vaikutuksista arkeen löydät Tukiliiton Harvinaiset tarinat-osiosta.

Taulukosta 4a ja 4b on esitelty kromosomien lukumäärämuutoksia ja kromosomimutaatiotyyppejä, jotka johtavat kromosomien tavanomaisesta poikkeavaan rakenteeseen.

””
Taulukko 4a. Kromosomien lukumäärämuutokset (aneuploidiat ja polyploidiat).

 

””
Taulukko 4b. Yksittäisten kromosomien rakennemuutokset.

Mitä kromosomin rakennemuutoksesta voi seurata?

Koska eri kromosomit (esimerkiksi kromosomit 4 ja 18) sisältävät tiheämmin genomitietoa kuin toiset, eri kromosomeissa tapahtuneet muutokset eivät ole samanarvoisia keskenään. Tämän vuoksi joissakin kromosomeissa tai yksittäisissä kromosomialueissa tapahtuneet muutokset ovat seuraukseltaan vakavampia kuin joissakin toisissa kromosomeissa ja kromosomialueissa tapahtuneet perimänmuutokset. Esimerkiksi joidenkin kromosomien ylimäärä johtaa väistämättä raskauden luontaiseen keskeytymiseen, kun taas lapsi, jolla on esimerkiksi kromosomin 21-trisomia tai X-kromosomin ylimäärää voi elää hyvää elämää aikuisenakin.

Millainen kromosomin rakennemuutos on translokaatio?

Translokaatiossa osa kromosomimateriaalista järjestäytyy perimässä tavanomaisesta poikkeavalla tavalla niin, että kahden tai useamman kromosomin DNA-juosteet katkeavat ja nämä kromosomeista irronneet DNA:n palaset voivat vaihtaa paikkaa keskenään tai liittyä minkä tahansa muun kromosomin yhteyteen.

Translokaatiot luokitellaan balansoituneisiin eli tasapainossa oleviin ja balansoitumattomiin eli epätasapainossa oleviin kromosomitranslokaatioihin. Tasapainoisessa translokaatiossa perimäaineksen kokonaismäärä ei muutu solussa. Epätasapainoisessa translokaatiossa kromosomaalisen perimäaineksen kokonaismäärä sen sijaan muuttuu ts. se voi joko lisääntyä tai vähetä.

””
Kuva 6. Tasapainoinen translokaatio eli balansoitunut translokaatio. Tässä esimerkissä kromosomien 4 ja 2 suuret käsivarret (q) ovat vaihtaneet paikkaa keskenään. Perimään ei ole tullut lisää DNA:ta, eikä sitä ole myöskään hävinnyt translokaation tapahtuessa.
””
Kuva 7. Epätasapainoinen translokaatio eli balansoitumaton translokaatio. Tässä esimerkissä kromosomista 4 on siirtynyt DNA-alueita kromosomiin 2. Samalla kromosomista nro 4 on myös hävinnyt geneettistä materiaalia, jota ei ole siirtynyt kromosomiin nro 2. Koska perimäaineksen määrä on vähentynyt translokaatiossa, kyseessä on epätasapainoinen translokaatio.

Mitä tasapainoisesta eli balansoituneesta translokaatioista voi seurata?

Useimmiten tasapainossa oleva translokaatio eli balansoitunut translokaatio ei aiheuta kantajalleen oireita, koska kaikki perimän osat ovat tallella. Henkilöä, jolla on perimässään balansoitunut translokaatio, kutsutaan translokaation kantajaksi. Translokaation kantajalla on kohonnut riski keskenmenoihin tai siihen, että hän saa jälkeläisen, jolla on epätasapainoinen translokaatio perimässään.

Translokaation kantajuudesta voit halutessasi lukea lisää osiosta Perinnölliset ja perimästä johtuvat sairaudet/oireyhtymät,  ja perhesuunnittelun näkökulmasta aiheesta saat lisää tietoa Harvinaiskeskus Norion sivuilta kohdasta ”Näkökulmia terveen sisaruksen perhesuunnitteluun”.

Mitä epätasapainoisesta eli balansoitumattomasta translokaatiosta voi seurata?

Epätasapainoisessa eli balansoitumattomassa translokaatiossa kromosomimateriaalia voi olla hävinnyt tai sitä on tavanomaista enemmän. Tällöin yksilöllä on tavanomaisessa poikkeavassa kromosomissaan ehkä useita geenejä ylimäärin tai useita geenejä puuttuu. Jos translokaatio vaikuttaa merkittävästi geenin/geenien rakenteeseen tai niiden ilmentymisen säätelyyn, seurauksena voi olla erilaisia terveyspulmia tai jokin kehitysvammaoireyhtymä.

Miten kromosomitranslokaatiot periytyvät?

Sekä täysin oireettomat että oireita aiheuttavat translokaatiot voivat periytyä vanhemmalta seuraavaan sukupolveen. Esimerkiksi oireeton vanhempi, jolla on tasapainossa oleva eli balansoitunut kromosomitranslokaatio perimässään, voi saada lapsen, joka onkin perinyt vanhempansa balansoituneen kromosomitranslokaation epätasapainoisessa muodossa. Tällöin lapsella voi olla kromosomimutaation aiheuttamia oireita tai siitä johtuva oireyhtymä. Translokaation, kuten muidenkaan mutaatioiden, syntyyn ei voi vaikuttaa, eivätkä ne ole kenenkään syytä.

””
Kuva 8. Vanhemman tasapainossa olevan translokaation periytyminen lapselle epätasapainoisessa muodossa. Äidillä on perimässään kromosomitranslokaatio, jossa osa kahden eri kromosomiparin (esim. kromosomit 2 ja 4) perimäaineksesta ovat vaihtaneet paikkaa keskenään ilman, että kromosomimateriaalin määrä perimässä olisi mitenkään muuten muuttunut ts. lisääntynyt tai vähentynyt. Äiti on siis translokaation kantaja. Sukusolut kehittyvät sukusolujen kantasoluista, niin että varsinaiseen sukusoluun päätyy vain puolet sukusolun kantasolun perimästä (= meioottinen solunjakautuminen). Äidille voi täten päätyä kehittyviin munasoluihin vähintään neljää erilaista kromosomiyhdistelmää translokaatiossa osallisina olevista sukusolun kantasolun kromosomipareista. Kuukautiskierron aikana yleensä kuitenkin vain yksi kehittymässä olevista munasoluista kypsyy hedelmöittymiskykyiseksi (kuvassa munasolu nro 4.). Tässä lapsi perii äitinsä munasolun kautta epätasaisen määrän molempien translokaatiossa osallisena olevien kromosomien perimäainesta: toisesta kromosomiparista liian vähän ja toisesta liian paljon. Lapsen perimä on kromosomimateriaalin suhteen siis epätasapainossa – ts. jälkeläisen perimässä on epätasapainoinen eli balansoitumaton translokaatio. Jos perhe haluaa, perinnöllisyyslääkärin vastaanotolla voidaan arvioida epätasapainoisen translokaation toistumistodennäköisyyttä mahdollisissa seuraavissa raskauksissa.

Kokemustietoa harvinaisesta kromosomitranslokaatiosta voi lukea Kokemustietoa Tukiliiton Harvinaiset Tarinoista:  Kokemustietoa harvinaisesta kromosomimuutoksesta; Kallen kummalliset kromosomit – ja elämä jatkuu.

Translokaation kantajuudesta perhesuunnittelun näkökulmasta voit halutessasi lukea myös perinnöllisyyshoitajamme Ulla Parisaaren kirjoituksesta: Näkökulmia terveen sisaruksen perhesuunnitteluun. LINKKI

Mikä on Robertsonin translokaatio?

Robertsonin translokaatiossa kaksi eri kromosomia ovat poikkeuksellisesti liittyneet yhteen. Robertsonin translokaatio muodostaa yhden suuren yhdistelmäkromosomin eli translokaatiokromosomin (ks. taulukko 4b yläpuolella). Useimmiten Robertsonin translokaatiossa osallisina ovat kromosomit 13, 14, (15), 21 tai 22. Kahden kromosomin yhdistyminen yhdeksi yhdistelmäkromosomiksi vähentää ihmisen kokonaiskromosomimäärän 46:sta 45:een. Kun Robertsonin translokaatio on muodostunut niin, ettei osallisina olevista kromosomeista puutu materiaalia, henkilö on usein oireeton Robertsonin translokaation kantaja. Kantajuus on suhteellisen yleistä, sillä noin joka tuhannella on Robertsonin translokaatio perimässään (1:1000).

Mitä Robertsonin translokaatio voi aiheuttaa?

Useimmissa tapauksissa Robertsonin translokaation kantajuus ei aiheuta kantajalleen terveyshaittaa, joten sen olemassaolosta ei olla usein edes tietoisia. Robertsonin translokaatio voi kuitenkin lisätä riskiä keskenmenoihin ja hedelmättömyyteen. Henkilöllä, jolla on Robertsonin translokaatio, on noin 1 %:n kohonnut todennäköisyys saada lapsi, jolla voi olla trisomia-13 tai -21 tai jokin muu kehityshäiriö. Samoin kuin yllä olevassa kuvassa (kuva 8 yläpuolella), vanhempi, jolla on Robertsonin translokaatio perimässään, tuottaa eri tyyppisiä sukusoluja. Osassa niistä kromosomit ovat tasapainossa, osassa epätasapainossa. Lapsen oirekirjo riippuu siitä, millainen vanhemman yhdistelmäkromosomi on ja millaisen epätasapainoisen translokaation lapsi on perinyt.

Lisää tietoa Robertsonin translokaatiosta, jossa osallisina ovat kromosomit 13 ja 14 löydät Harvinaiskeskus Norion sivuilta, erikoislääkärin laatimasta diagnoosikuvauksesta: Robertsonin (13;14) translokaatio

Voiko kromosomimutaatioita korjata tai hoitaa?

Kromosomimuutoksia ei pystytä tällä hetkellä parantamaan, mutta niiden mahdollisesti aiheuttamia yksittäisiä oireita voidaan kuitenkin hoitaa.

Harvinaiskeskus Norion perinnöllisyyshoitaja auttaa mielellään kaikkiin perimään, perinnöllisyyteen ja harvinaisiin sairauksiin/oireyhtymiin liittyvissä kysymyksissä. Hänen yhteystietonsa löydät mm. Keskustelutuki ja ohjaus-sivuilta.

Halutessasi voit lukea myös Harvinaiskeskus Norion vertaistukikoordinaattori Sanna Kalmari ja perinnöllisyyshoitaja Ulla parisaaren blogin ”Virhe, muutos, mutaatio vai poikkeama?” mitä erilaisia merkityksiä on termeillä geeni- tai kromosomivirheet, -poikkeamat, -muutokset ja -mutaatiot.

Takaisin sisällysluetteloon.

Päivitetty syyskuussa 2020 ja helmikuussa 2022.