chromosoomherschikkingen

Chromosoomherschikkingen zijn structurele veranderingen in de structuur van chromosomen die leiden tot verplaatsing, verwijdering of duplicatie van DNA-sequenties. Ze kunnen voorkomen in de germline (overgeërfd of de novo) of in somatische cellen en kunnen gepaard gaan met verlies of winst van materiaal of juist evenwichtig blijven.

Veel voorkomende typen zijn translocaties (reciproque en Robertsoniaanse), inversies, deleties, duplicaties en inserties. Bij een reciproque translocatie ruilen twee chromosomen delen uit; bij een Robertsoniaanse translocatie fuseren de korte armen van twee acrocentrische chromosomen en verdwijnen de lange armen. Inversies draaien een chromosoomsegment 180 graden.

Oorzaken en onderliggende mechanismen omvatten fouten tijdens meiose of mitose, repetitieve elementen die niet-homologous recombination bevorderen en defecten in DNA-reparatie zoals non-homologous end joining. Soms kan chromothripsis plaatsvinden, waarbij honderden veranderingen in korte tijd ontstaan.

Gevolgen variëren: unbalanced rearrangements kunnen leiden tot aangeboren aandoeningen en ontwikkelingsachterstand; balanced rearrangements kunnen vruchtbaarheidsproblemen of miskramen veroorzaken doordat bij meiose onjuiste uitwisseling optreedt. In kanker komen somatische rearrangements vaak voor en kunnen oncogenen worden geactiveerd of tumor-suppressorgenen worden uitgeschakeld.

Detectie en toepassingen: karyotypering, fluorescence in situ hybridisatie (FISH), array-CGH en sequencing worden gebruikt om chromosoomherschikkingen te identificeren en te karakteriseren. In prenatale diagnostiek kan screening op grote rearrangements relevant zijn.

Chromosoomherschikkingen leveren ook bijdragen aan evolutie en genetische diversiteit door reproductieve isolatie en soortvorming in sommige lijnën te bevorderen.