ISOKROMOSOM: DEFINISI, ASAL, PATOLOGI YANG BERKAITAN - BIOLOGI - 2026

An isochromosome merupakan kromosom pusatmeta tidak normal yang disebabkan oleh kehilangan salah satu lengan kromosom ibu bapa dan pertindihan akibat lengan yang dipelihara.

Terdapat dua mekanisme yang telah dicadangkan untuk menjelaskan generasi kelainan genetik jenis ini. Yang lebih diterima dari kedua-duanya mencadangkan bahawa isokromosom berasal semasa proses pembelahan sel, sebagai produk dari pembahagian sentromer transversal dan bukan membujur.

Pembentukan Isokromosom. Oleh Miguelferig, dari Wikimedia Commons.

Oleh kerana, hasilnya terdiri dari perubahan informasi genetik yang terdapat dalam kromosom induk, banyak gangguan genetik dapat terjadi. Sindrom Turner, yang berlaku kerana penduaan lengan panjang kromosom X dan kehilangan lengan pendek, telah menjadi yang paling banyak dikaji mengenai gangguan ini.

Selain itu, banyak jenis barah juga dikaitkan dengan jenis kelainan ini. Oleh itu, kajian mengenai isokromosom telah menjadi bidang penyelidikan yang menarik dan penting.

Isochromosome: kelainan kromosom struktur

Isokromosom adalah kelainan kromosom struktur yang mengakibatkan kromosom metasentrik yang menyimpang. Ini disebabkan oleh kehilangan salah satu lengan kromatid dan penduaan seterusnya dari lengan yang tidak tersekat.

Dengan kata lain, pada kromosom ini kedua-dua lengan kromatid sama secara morfologi dan genetik. Penduaan ini menghasilkan monosomi separa atau trisomi separa.

Monosomi adalah istilah yang digunakan untuk merujuk kepada fakta bahawa maklumat genetik yang terdapat dalam lokus terdapat dalam satu salinan. Situasi yang tidak normal dalam sel diploid, di mana dua salinan selalu ada. Sekarang, dikatakan sebahagiannya apabila maklumat yang hilang dijumpai pada kromosom pasangan yang lain.

Sebaliknya, trisomi yang disebabkan oleh gangguan struktur jenis ini adalah sebahagian, kerana maklumat genetik yang terdapat pada lengan terdapat dalam tiga salinan.

Walau bagaimanapun, dua salinan ini sama, produk dari peristiwa penduaan salah satu lengan dalam salah satu kromosom pasangan.

Asal

Mekanisme dengan mana isokromosom dihasilkan masih belum dapat dijelaskan sepenuhnya. Walau bagaimanapun, dua penjelasan yang dibuat sehingga kini disokong.

Yang pertama, yang paling diterima, menyatakan bahawa semasa pembelahan sel sentromer dibentuk oleh pembahagian melintang dan bukan membujur, kerana biasanya berlaku dalam keadaan normal. Ini membawa kepada kehilangan salah satu lengan kromosom ibu bapa dan pendua lengan seterusnya yang masih utuh.

Mekanisme yang kedua melibatkan pelepasan salah satu lengan dan penyatuannya dari kromatid anak perempuan tepat di atas sentromer, sehingga menimbulkan kromosom dengan dua sentromer (kromosom dcentric). Pada gilirannya, salah satu daripada dua sentromer ini mengalami kehilangan fungsi total, yang memungkinkan pengasingan kromosom semasa pembahagian sel berlaku secara normal.

Patologi yang berkaitan

Pembentukan isokromosom mengakibatkan ketidakseimbangan jumlah maklumat genetik yang dimiliki oleh kromosom ibu bapa. Ketidakseimbangan ini sering menyebabkan kemunculan gangguan genetik, yang diterjemahkan ke dalam patologi tertentu.

Di antara banyak sindrom yang dikaitkan dengan jenis kelainan struktur ini, kita dapati sindrom Turner. Keadaan ini paling terkenal, sebenarnya ia berkaitan dengan laporan pertama isokromosom pada manusia. Yang terakhir berasal dari pembentukan isokromosom X, di mana lengan pendek kromosom asli telah hilang dan lengan panjang telah digandakan.

Banyak penyelidikan menunjukkan bahawa kehadiran isokromosom adalah pencetus untuk perkembangan pelbagai jenis barah, di antaranya leukemia myeloid kronik yang berkaitan dengan isokromosom i (17q) menonjol. Penemuan ini menjadikan isokromosom menjadi tumpuan yang sangat relevan bagi penyelidik.

Apa itu kromosom?

Di semua sel hidup, DNA dikemas dalam struktur yang sangat teratur yang disebut kromosom.

Pembungkusan dalam sel eukariotik ini berlaku berkat interaksi DNA dengan protein yang disebut histon, yang dalam sekumpulan lapan unit (oktamer) membentuk nukleosom.

Nukleosom (unit asas organisasi kromatin) terdiri daripada oktamer histone yang terdiri daripada dimer histon H2A, H2B, H3 dan H4. Struktur oktamer menyerupai gulungan benang di mana molekul DNA besar dililit.

Penggulungan molekul DNA, melalui sebilangan besar nukleosom yang dihubungkan bersama oleh kawasan spacer yang berkaitan dengan jenis histone (H1) lain yang disebut penghubung, akhirnya menimbulkan kromosom. Yang terakhir dapat dilihat di bawah mikroskop sebagai badan yang ditentukan dengan baik semasa proses pembahagian sel (mitosis dan meiosis).

Setiap spesies diploid mempunyai bilangan pasangan kromosom yang jelas. Setiap pasangan berbeza dari segi ukuran dan bentuknya agar mudah dikenali.

Struktur kromosom

Kromosom mempunyai struktur yang cukup sederhana, dibentuk oleh dua lengan selari (kromatid) yang bergabung melalui sentromer, struktur DNA yang padat.

Bahagian sentromer setiap kromatid menjadi dua lengan, satu panjang pendek disebut "lengan P" dan satu panjang lebih besar disebut "lengan Q". Di setiap lengan setiap kromatid gen disusun di lokasi yang sama.

Pembentukan Isokromosom. Oleh Miguelferig, dari Wikimedia Commons

Kedudukan sentromer di sepanjang setiap kromatid menimbulkan pelbagai jenis kromosom struktur:

- Acrocentric: bahagian di mana sentromer menempati kedudukan yang sangat dekat dengan salah satu ujungnya, berasal dari lengan yang sangat panjang sehubungan dengan yang lain.

- Metasentrik: dalam jenis kromosom ini, sentromer menempati lokasi tengah, menimbulkan lengan yang sama panjang.

- Submetentrik: ini, sentromer hanya sedikit berpindah dari pusat, menghasilkan lengan yang sedikit berbeza.

Keabnormalan kromosom

Setiap kromosom yang membentuk kariotip individu menyimpan berjuta-juta gen, yang menyandikan sejumlah protein yang tidak berkesudahan yang memenuhi fungsi yang berbeza, serta urutan peraturan.

Setiap peristiwa yang memperkenalkan variasi struktur, jumlah atau ukuran kromosom dapat menyebabkan perubahan dalam kuantiti, kualiti dan lokasi informasi genetik yang terdapat di dalamnya. Perubahan ini boleh menyebabkan keadaan bencana, baik dalam pembangunan dan fungsi individu.

Keabnormalan ini secara amnya dihasilkan semasa gametogenesis atau pada peringkat awal perkembangan embrio dan, walaupun biasanya sangat bervariasi, mereka disederhanakan menjadi dua kategori: kelainan kromosom struktur dan kelainan kromosom berangka.

Yang pertama melibatkan variasi dalam bilangan kromosom piawai, yaitu, ia menyinggung kehilangan atau kenaikan kromosom, sementara yang terakhir merujuk pada kehilangan, penduaan atau pembalikan sebahagian kromosom

Rujukan

1. Alberts B, Johnson AD, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. (2014) Molekul Biologi Sel (Edisi ke-6). WW Norton & Company, New York, NY, Amerika Syarikat.
2. Annunziato A. Pembungkusan DNA: Nukleosom dan kromatin. Pendidikan Alam. 2008; 1:26.
3. Caspersson T, Lindsten J, Zech L. Sifat penyimpangan kromosom struktur X pada sindrom Turner seperti yang dinyatakan oleh analisis pendarfluor mustard quinacrine. Hereditas. 1970; 66: 287-292.
4. de la Chapelle A. Bagaimana isokromosom manusia timbul? Genetik barah Cytogenet. 1982; 5: 173-179.
5. Fraccaro M, Ikkos D, Lindsten J, Luft R, Kaijser K. Jenis kelainan kromosom baru dalam disgenesis gonad. Lancet. 1960; 2: 1144.
6. Bengkel Antarabangsa Pertama mengenai Kromosom di Leukemia. Kromosom dalam leukemia granulositik kronik Phi-positif. Br J Haematol. 1978; 39: 305-309.
7. Mitelman F, Levan G. Pengelompokan penyimpangan terhadap kromosom tertentu pada neoplasma manusia. Hereditas. 1978; 89: 207-232.
8. Simpson JL. Gangguan Pembezaan Seksual. 1970. Akademik Akhbar, New York, San Francisco, London.
9. Vinuesa M, Slavutsky I, Larripa I. Kehadiran isokromosom dalam penyakit hematologi. Genetik barah Cytogenet. 1987; 25: 47-54.