2) утратой одной хромосомы в диплоидном наборе (+)
3) изменением структуры синтезируемых белков
4) изменением нуклеотидной последовательности ДНК
Отмеченный вариант соответствует геномной мутации, поскольку она представляет собой изменение числа хромосом или хромосомных наборов при сохранении их общей структуры. Утрата одной хромосомы из диплоидного набора называется моносомией и обозначается формулой 2n−1; у человека классический пример — кариотип 45,X при синдроме Шерешевского—Тёрнера.
Основной механизм возникновения моносомии — нерасхождение гомологичных хромосом в мейозе либо сестринских хроматид в митозе; реже причиной становится анафазное отставание хромосомы. В результате формируется дисбаланс дозы генов, что может приводить к задержке роста и полового развития, дисморфическим признакам, нарушениям фертильности и органным аномалиям. Для подтверждения используют цитогенетическое исследование кариотипа; при подозрении на низкоуровневый мозаицизм дополнительно исследуют большее число клеток, применяют FISH или хромосомный микроматричный анализ.
Удвоение участка хромосомы относится к структурным хромосомным перестройкам, а изменение нуклеотидной последовательности ДНК — к генным мутациям. Изменение структуры синтезируемого белка является возможным функциональным следствием генной мутации, но не самостоятельным критерием геномного уровня.
| Тип генетического изменения | Сущность | Обозначение или пример | Основной метод выявления |
|---|---|---|---|
| Моносомия | Утрата одной хромосомы в диплоидном наборе | 2n−1; 45,X | Кариотипирование, FISH, микроматричный анализ |
| Трисомия | Наличие дополнительной хромосомы | 2n+1; 47,+21 при синдроме Дауна | Кариотипирование, пренатальный скрининг, FISH |
| Полиплоидия | Увеличение числа полных хромосомных наборов | 3n или 4n | Кариотипирование, количественные методы анализа ДНК |
| Делеция или дупликация участка | Структурная перестройка хромосомы с потерей или удвоением сегмента | Микроделеция, микродупликация | FISH, хромосомный микроматричный анализ |
| Генная мутация | Изменение последовательности нуклеотидов в пределах гена | Замена, инсерция, делеция нуклеотидов | ПЦР, секвенирование, панели NGS |
| Мозаицизм | Наличие двух или более генетически различающихся клеточных линий у одного человека | 45,X/46,XX | Исследование нескольких клеток, FISH или молекулярное тестирование |
Геномные мутации особенно значимы для медицинской генетики, поскольку изменение числа хромосом нарушает дозу большого количества генов одновременно. Полные моносомии аутосом обычно несовместимы с внутриутробным развитием, тогда как моносомия по X-хромосоме может сопровождаться жизнеспособностью. Клиническая выраженность зависит от типа хромосомного дисбаланса, наличия мозаицизма и доли поражённых клеток. При экспертной оценке результаты цитогенетического исследования сопоставляют с клиническими данными и происхождением биологического образца.