Sebuah isochromosome adalah kromosom metasentrik abnormal yang disebabkan oleh hilangnya salah satu lengan kromosom orangtua dan duplikasi akibat dari lengan yang diawetkan.
Ada dua mekanisme yang telah diusulkan untuk menjelaskan generasi dari jenis kelainan genetik ini. Yang lebih diterima dari dua mengusulkan bahwa isokromosom berasal selama proses pembelahan sel, sebagai produk dari divisi transversal sentromer daripada longitudinal.
Pembentukan Isochromosome. Oleh Miguelferig [CC0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons.
Karena, hasilnya terdiri dari perubahan informasi genetik yang terkandung dalam kromosom orang tua, banyak kelainan genetik dapat berasal. Sindrom Turner, yang terjadi karena duplikasi lengan panjang kromosom X dan hilangnya lengan pendek, merupakan kelainan yang paling banyak dipelajari.
Selain itu, banyak jenis kanker juga terkait dengan jenis kelainan ini. Oleh karena itu, studi tentang isokromosom telah menjadi bidang penelitian yang menarik dan penting.
Indeks artikel
Isochromosome: kelainan kromosom struktural
Isochromosome adalah kelainan kromosom struktural yang menghasilkan kromosom metasentrik yang menyimpang. Hal ini disebabkan oleh hilangnya salah satu lengan kromatid dan duplikasi berikutnya dari lengan yang tidak terhapus.
Dengan kata lain, pada kromosom ini kedua lengan kromatid secara morfologis dan genetik identik. Duplikasi ini menghasilkan monosomi parsial atau trisomi parsial.
Monosomi adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada fakta bahwa informasi genetik yang terkandung dalam lokus ditemukan dalam satu salinan. Situasi yang tidak normal pada sel diploid, di mana selalu ada dua salinan. Sekarang, dikatakan parsial ketika informasi yang hilang ditemukan pada kromosom lain dari pasangan tersebut.
Di sisi lain, trisomi yang disebabkan oleh jenis gangguan struktural ini bersifat parsial, karena informasi genetik yang terkandung dalam lengan hadir dalam tiga salinan.
Namun, dua salinan ini sama, produk dari peristiwa duplikasi salah satu lengan di salah satu kromosom pasangan.
Sumber
Mekanisme bagaimana isokromosom dihasilkan masih belum sepenuhnya dijelaskan. Namun, dua penjelasan yang dibuat hingga saat ini diterima.
Yang pertama, yang paling diterima, menyatakan bahwa selama pembelahan sel sentromer dibentuk oleh pembelahan transversal dan bukan longitudinal, seperti yang biasanya terjadi dalam kondisi normal. Hal ini menyebabkan hilangnya salah satu lengan kromosom orang tua dan duplikasi berikutnya dari lengan yang tetap utuh.
Mekanisme kedua melibatkan pelepasan salah satu lengan dan akibatnya fusi kromatid anak tepat di atas sentromer, menghasilkan kromosom dengan dua sentromer (kromosom dsentris). Pada gilirannya, salah satu dari dua sentromer ini mengalami kehilangan fungsi total, yang memungkinkan pemisahan kromosom selama pembelahan sel terjadi secara normal.
Patologi terkait
Pembentukan isokromosom menghasilkan ketidakseimbangan dalam jumlah informasi genetik yang dipegang oleh kromosom induk. Ketidakseimbangan ini sering menyebabkan munculnya kelainan genetik, yang diterjemahkan ke dalam patologi tertentu.
Di antara banyak sindrom yang telah dikaitkan dengan jenis kelainan struktural ini, kita menemukan sindrom Turner. Kondisi ini adalah yang paling dikenal, bahkan terkait dengan laporan pertama tentang isokromosom pada manusia. Yang terakhir berasal dari pembentukan isokromosom X, di mana lengan pendek dari kromosom asli telah hilang dan lengan panjang telah diduplikasi.
Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa keberadaan isokromosom adalah pemicu perkembangan berbagai jenis kanker, di antaranya leukemia myeloid kronis yang terkait dengan isokromosom i (17q) menonjol. Temuan ini membuat isokromosom menjadi fokus yang sangat relevan bagi para peneliti.
Apa itu kromosom?
Di semua sel hidup, DNA dikemas dalam struktur yang sangat terorganisir yang disebut kromosom.
Pengemasan dalam sel eukariotik ini terjadi berkat interaksi DNA dengan protein yang disebut histon, yang dalam kelompok delapan unit (oktamer) membentuk nukleosom.
Nukleosom (unit dasar organisasi kromatin) terdiri dari oktamer histon yang terdiri dari dimer histon H2A, H2B, H3 dan H4. Struktur oktamer menyerupai gulungan benang di mana molekul DNA besar dililit.
Penggulungan molekul DNA, melalui sejumlah besar nukleosom yang dihubungkan bersama oleh daerah spacer yang terkait dengan jenis histon (H1) lain yang disebut penghubung, akhirnya memunculkan kromosom. Yang terakhir dapat dilihat di bawah mikroskop sebagai tubuh yang terdefinisi dengan baik selama proses pembelahan sel (mitosis dan meiosis).
Setiap spesies diploid memiliki jumlah pasangan kromosom yang jelas. Setiap pasangan memiliki ukuran dan bentuk yang unik untuk memudahkan identifikasi.
Struktur kromosom
Kromosom memiliki struktur yang cukup sederhana, dibentuk oleh dua lengan paralel (kromatid) yang disatukan melalui sentromer, struktur DNA yang padat.
Sentromer membagi setiap kromatid menjadi dua lengan, yang pendek disebut “lengan P” dan yang lebih panjang disebut “lengan Q”. Di masing-masing lengan setiap kromatid, gen diatur di lokasi yang identik.
Pembentukan Isochromosome. Oleh Miguelferig [Domain publik (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], dari Wikimedia Commons
Posisi sentromer di sepanjang masing-masing kromatid memunculkan tipe struktur kromosom yang berbeda:
– Akrosentrik: sentromer yang menempati posisi yang sangat dekat dengan salah satu ekstrem, berasal dari lengan yang sangat panjang terhadap yang lain.
– Metasentrik: dalam jenis kromosom ini, sentromer menempati lokasi tengah, sehingga menimbulkan lengan dengan panjang yang sama.
– Submetasentris: ini adalah ini, sentromer hanya sedikit bergeser dari pusat, menghasilkan lengan yang menyimpang sangat sedikit panjangnya.
Kelainan kromosom
Setiap kromosom yang membentuk kariotipe individu menyimpan jutaan gen, yang mengkode protein dalam jumlah tak terbatas yang memenuhi fungsi yang berbeda, serta urutan pengaturan.
Setiap peristiwa yang menyebabkan variasi dalam struktur, jumlah atau ukuran kromosom, dapat menyebabkan perubahan dalam kuantitas, kualitas, dan lokasi informasi genetik yang terkandung di dalamnya. Perubahan ini dapat menyebabkan kondisi bencana, baik dalam perkembangan dan fungsi individu.
Kelainan ini umumnya dihasilkan selama gametogenesis atau selama tahap awal perkembangan embrio dan, meskipun cenderung sangat bervariasi, kelainan ini telah diklasifikasikan secara sederhana menjadi dua kategori: kelainan kromosom struktural dan kelainan kromosom numerik.
Yang pertama melibatkan variasi dalam jumlah standar kromosom, yaitu, mereka menyinggung hilangnya atau bertambahnya kromosom, sedangkan yang terakhir mengacu pada kehilangan, duplikasi atau inversi bagian dari kromosom.
Referensi
- Alberts B, Johnson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. (2014) Biologi Molekuler Sel (Edisi ke-6). WW Norton & Company, New York, NY, AS.
- Annunziato A. DNA Kemasan: Nukleosom dan kromatin. Pendidikan Alam. 2008; 1:26.
- Caspersson T, Lindsten J, Zech L. Sifat penyimpangan kromosom X struktural pada sindrom Turner seperti yang diungkapkan oleh analisis fluoresensi mustard quinacrine. hereditas. 1970; 66: 287-292.
- de la Chapelle A. Bagaimana isokromosom manusia muncul? Gen Kanker Sitogenet. 1982; 5: 173-179.
- Fraccaro M, Ikkos D, Lindsten J, Luft R, Kaijser K. Jenis baru kelainan kromosom di disgenesis gonad. Lanset. 1960; 2: 1144.
- Lokakarya Internasional Pertama tentang Kromosom pada Leukemia. Kromosom pada leukemia granulositik kronis Phi-positif. Br J Hematol. 1978; 39: 305-309.
- Mitelman F, Levan G. Pengelompokan penyimpangan pada kromosom tertentu dalam neoplasma manusia. hereditas. 1978; 89: 207-232.
- Simpson JL. Gangguan Diferensiasi Seksual. 1970. Academic Press, New York, San Francisco, London.
- Vinuesa M, Slavutsky I, Larripa I. Adanya isokromosom pada penyakit hematologi. Gen Kanker Sitogenet. 1987; 25: 47-54.
