2) анафазное отставание
3) двойное оплодотворение
4) импринтинг
Трисомия — это числовая хромосомная аномалия, при которой в клетке присутствуют три копии одной хромосомы вместо двух; для диплоидного набора характерен кариотип 2n+1. Наиболее частый механизм её формирования — нерасхождение хромосом, то есть нарушение распределения хромосомного материала между дочерними клетками во время мейоза. При нерасхождении гомологичных хромосом в мейозе I или сестринских хроматид в мейозе II образуется гамета с дополнительной хромосомой (n+1); после оплодотворения нормальной гаметой возникает зигота с трисомным набором.
Нерасхождение может происходить также на митотических делениях уже после оплодотворения, формируя мозаичную трисомию: часть клеток содержит 2n+1 хромосом, а часть — нормальный набор. Анафазное отставание, напротив, обычно приводит к утрате хромосомы дочерней клеткой и возникновению моносомии или мозаицизма. Оплодотворение двумя сперматозоидами вызывает, как правило, полиплоидию, чаще триплоидию (3n), а импринтинг изменяет родительско-специфическую экспрессию генов и не является механизмом увеличения числа хромосом.
| Механизм | Этап возникновения | Цитогенетический результат | Диагностическое значение |
|---|---|---|---|
| Мейотическое нерасхождение гомологичных хромосом | Мейоз I | Гаметы n+1 и n−1; после оплодотворения возможна полная трисомия | Наиболее частый механизм свободных трисомий, особенно при оогенезе |
| Мейотическое нерасхождение сестринских хроматид | Мейоз II | Образуются аномальные гаметы; после оплодотворения — 2n+1 или 2n−1 | Подтверждается выявлением дополнительной хромосомы в кариотипе |
| Митотическое нерасхождение | Первые деления митоза зиготы | Мозаичная трисомия: сочетание клеточных линий 2n и 2n+1 | В разных тканях доля аномальных клеток может различаться |
| Анафазное отставание | Митоз или мейоз | Утрата хромосомы клеткой; моносомия или мозаицизм | Не является типичным механизмом формирования трисомии |
| Диспермическое оплодотворение | Оплодотворение яйцеклетки двумя сперматозоидами | Триплоидия, обычно 69,XXX; 69,XXY или 69,XYY | Относится к полиплоидиям, а не к изолированной трисомии |
| Геномный импринтинг | Эпигенетическая регуляция после гаметогенеза | Изменение экспрессии генов в зависимости от родительского происхождения | Не изменяет количество хромосом и не вызывает трисомию непосредственно |
Полная свободная трисомия обычно выявляется при кариотипировании как 47,XX,+21 или 47,XY,+18. Для быстрой пренатальной или постнатальной диагностики применяют QF-PCR и FISH, а микроматричный анализ определяет избыток генетического материала, хотя не всегда устанавливает его структурный тип. Отдельно выделяют транслокационные и мозаичные формы, поскольку они имеют различный риск повторения в семье и требуют разной генетической консультации. Вероятность мейотического нерасхождения повышается с возрастом матери, но трисомии могут возникать при беременности в любом возрасте.