Аутосома – это любая хромосома , не являющаяся половой хромосомой . [1] Члены аутосомной пары в диплоидной клетке имеют одинаковую морфологию , в отличие от членов аллосомных ( половых хромосом ) пар, которые могут иметь разную структуру. ДНК в аутосомах известна под общим названием атДНК или auDNA . [2]
Например, у людей диплоидный геном , который обычно содержит 22 пары аутосом и одну пару аллосом (всего 46 хромосом). Пары аутосом помечены цифрами (от 1 до 22 у человека) примерно в порядке их размеров в парах оснований, а аллосомы помечены их буквами. [3] Напротив, аллосомная пара состоит из двух X-хромосом у женщин или одной X и одной Y-хромосомы у мужчин. Известно, что необычные комбинации XYY , XXY , XXX , XXXX , XXXXX или XXYY , среди других комбинаций Саломеи , [ необходимы разъяснения ] обычно вызывают аномалии развития.
Аутосомы все еще содержат гены половой детерминации, хотя они и не являются половыми хромосомами. Например, ген SRY на Y-хромосоме кодирует фактор транскрипции TDF и жизненно важен для определения мужского пола во время развития. TDF действует, активируя ген SOX9 на хромосоме 17 , поэтому мутации гена SOX9 могут привести к тому, что люди с обычной Y-хромосомой станут женщинами. [4]
Все аутосомы человека были идентифицированы и картированы путем извлечения хромосом из клетки, находящейся в метафазе или прометафазе , и последующего окрашивания их красителем (чаще всего красителем Гимзы ). [5] Эти хромосомы обычно рассматривают как кариограммы для удобства сравнения. Клинические генетики могут сравнить кариограмму человека с эталонной кариограммой, чтобы обнаружить цитогенетическую основу определенных фенотипов . Например, кариограмма человека с синдромом Патау покажет, что у него есть три копии хромосомы 13 . Кариограммы и методы окрашивания могут обнаружить только крупномасштабные нарушения хромосом — хромосомные аберрации размером менее нескольких миллионов пар оснований обычно невозможно увидеть на кариограмме. [6]
Аутосомно-генетические нарушения могут возникать по ряду причин, наиболее распространенными из которых являются нерасхождение родительских половых клеток или менделевское наследование вредных аллелей от родителей. Аутосомно-генетические нарушения, демонстрирующие менделевское наследование, могут наследоваться как по аутосомно-доминантному , так и по рецессивному типу. [7] Эти расстройства проявляются и передаются представителями обоих полов с одинаковой частотой. [7] [8] Аутосомно-доминантные заболевания часто присутствуют как у родителя, так и у ребенка, поскольку для проявления заболевания ребенку необходимо унаследовать только одну копию вредного аллеля . Однако для проявления аутосомно-рецессивных заболеваний необходимы две копии вредного аллеля. Поскольку можно обладать одной копией вредного аллеля, не проявляя фенотипа заболевания, у двух фенотипически нормальных родителей может родиться ребенок с заболеванием, если оба родителя являются носителями (также известными как гетерозиготы ) этого заболевания.
Аутосомная анеуплоидия также может приводить к болезненным состояниям. Анеуплоидия аутосом плохо переносится и обычно приводит к выкидышу развивающегося плода. Плоды с анеуплоидией хромосом, богатых генами, таких как хромосома 1 , никогда не доживают до срока [9] , а плоды с анеуплоидией хромосом с низким содержанием генов, таких как хромосома 21 , по-прежнему вынашиваются в 23% случаев. [10] Наличие единственной копии аутосомы (известной как моносомия) почти всегда несовместимо с жизнью, хотя очень редко некоторые моносомии могут выжить после рождения. Однако наличие трех копий аутосомы (известных как трисомия) гораздо более совместимо с жизнью. Распространенным примером является синдром Дауна , который возникает из-за наличия трех копий 21-й хромосомы вместо обычных двух. [9]
Частичная анеуплоидия также может возникать в результате несбалансированных транслокаций во время мейоза. [11] Делеции части хромосомы вызывают частичную моносомию, а дупликация может вызвать частичную трисомию. Если дупликация или делеция достаточно велика, ее можно обнаружить путем анализа кариограммы человека. Аутосомные транслокации могут быть ответственны за ряд заболеваний, от рака до шизофрении . [12] [13] В отличие от заболеваний, вызванных одним геном, заболевания, вызванные анеуплоидией, являются результатом неправильной дозировки генов , а не нефункционального генного продукта. [14]