جابجایی[1]انتقال ماده ژنتیکی از یک کروموزوم به کروموزوم دیگر است. جابجایی متقابل زمانی اتفاق می افتد که یک شکست در هر کدام از دو کروموزوم رخ دهد و قطعات آنها با هم مبادله و کروموزوم های جدیدی ایجاد نمایند. جابجایی رابرت سونی[2] نوع خاصی از جابجایی متقابل است که در آن نقاط شکست در یا نزدیک سانترومر دو کروموزوم آکروسانتریک قرار می گیرد.

جابجایی متقابل

یک جابجایی متقابل شامل شکست در حداقل دو کروموزوم و تبادل قطعات آنها است. معمولا عدد کروموزومی 46 حفظ می شود و اگر قطعات مبادله شده تقریبا هم اندازه باشند، تنها بوسیله مطالعات دقیق نواربندی کروموزومی یا FISH قابل شناسایی خواهند بود. در کل جابجایی های متقابل برای هر خانواده ناقل آن اختصاصی هستند اما بدلایل ناشناخته، جابجایی متقابل متعادل در بازوهای بلند کروموزوم های 11 و 22 نسبتا شایع هستند. شیوع کلی جابجایی متقابل در جمعیت عمومی تقریبا 1 در 500 می باشد.

تفکیک در میوز

اهمیت جابجایی های متعادل در رفتار آنها در میوز نهفته است، یعنی زمانی که می توانند طوری تفکیک یابند که عدم تعادل کروموزومی زیادی ایجاد کنند. این عمل می تواند منجر به خاتمه حاملگی در مراحل ابتدایی گردد و یا اینکه به تولد کودکی با چند ناهنجاری بیانجامد. این مشکلات در میوز بدین دلیل بوجود می آیند که کروموزوم دارای جابجایی نمی توانند برای تشکیل بی والانت ها بطور طبیعی با هم جفت شوند. در عوض آنها خوشه ای به نام تتراوالانت پاکی تن شکل می دهند. نکته قابل توجه آن است که هر کروموزوم با ماده همولوگ خود در تتراوالانت هم ردیف می شود.

شکل 1: نمایشگر تتراوالانت است.

تفکیک 2:2 وقتی که کروموزوم های تشکیل دهنده تتراوالانت طی مراحل بعدی میوز 1 می خواهند جدا شوند، می توانند به چند روش مختلف تفکیک شوند. اگر کروموزوم ها به صورت یک در میان به یک گامت تفکیک یابند، گامت یک مجموعه هاپلوئید طبیعی یا متعادل را دریافت خواهد کرد و با انجام لقاح رویان یا دارای کروموزوم های طبیعی خواهد بود و یا اینکه بازآرایی متعادل خواهد داشت. اما اگر کروموزوم های مجاور باهم به یک گامت تفکیک یابند حتما گامتی حاصل خواهد شد که مجموعه کروموزومی نامتعادل را کسب کرده است.

شکل 2: یک مجموعه هاپلوئیدی دارای کروموزوم های طبیعی و مجموعه دیگر دارای کروموزوم های دارای جابجایی هستند.

شکل 3: هر دو مجموعه هاپلوئیدی دارای مجموعه کروموزومی نامتعادل هستند.

تفکیک 1:3 احتمال دیگر این است که سه کروموزوم به یک گامت دیگر تفکیک یابند. چنین حالتی گاها تریزومی سه گانه[3] نامیده می شود. تمام انواع تفکیک شدگی های ناجور منجر به خاتمه بارداری در مراحل اولیه بارداری می شود. متاسفانه تریزومی سه گانه نسبت به کروموزوم 22 مشتق شده (ناشی از جابجایی متقابل کروموزوم های 11 و 22) موجب بیماری شدیدی همراه با ناهنجاری های مادرزادی و مشکلات شدید آموزشی می شود.

شکل 3: تفکیک 1:3 به هر سه نوع مختلف ممکن است رخ دهد که می توان سه نوع متفاوت مونوزومی و سه نوع متفاوت تریزومی سه گانه ایجاد نماید.

ریسک جابجایی های متقابل

وقتی که با فردی ناقل جابجایی متعادل مشاوره می شود، توجه به بازآرایی ویژه موجود ضروری است تا مشخص شود که آیا بازآرایی می تواند منجر به تولد یک بچه غیر طبیعی شود یا نه. این ریسک معمولا بین 1 تا 1-% می باشد. برای ناقلین جابجایی 22:11 این ریسک 5% نشان داده شده است.

جابجایی های رابرت سونی

جابجایی رابرت سونی[4] در اثر شکست دو کروموزوم اکروسانتریک (شماره های 13 و 14 و 15 و 21و 22) در / یا نزدیک سانترومر آنها و متعاقب آن چسبیدن بازوهای بلند آنها بوجود می آید. این پدیده را ادغام سانترومری[5] نیز می گویند. بازوهای کوتاه دو کروموزوم از بین می روند، با این حال از بین رفتن آنها اهمیت بالینی ندارد زیرا آنها فقط حاوی ژن های RNA های ریبوزومی هستند و کپی های زیادی از آنها در کروموزوم های آکروسانتریک ذیگر وجود دارند. عدد کل کروموزوم ها به 45 کاهش می یابد. چون ماده ژنتیکی که حائز اهمیت باشد از بین نمی رود و با بدست نمی آید، لذا از لحاظ عملکردی یک بازآرائی متعادل می باشد. بروز کلی جابجایی های رابرت سونی در جمعیت عمومی تقریبا 1 در 1000 است که تاکنون شایغترین آنها اتصال بازوهای بلند کروموزوم 13 و 14 (13q14q) بوده است.

 تفکیک در میوز

مثل جابجایی های متعادل، اهمیت جابجایی رابرت سونین نیز در رفتار آنها در میوز نهفته است، به عنوان مثال یک ناقل جابجایی 14q21q گامت های با محتوای زیر را می تواند تولید کند:

در حالت اول: یک مجموعه کامل کروموزومی (یعنی یک کروموزوم 14 و یک کروموزوم 21 طبیعی) و در مقابل یک مجموعه متعادل کروموزومی (یعنی یک کروموزوم با جابجایی 14q21q)

در حالت دوم: یک مجموعه کروموزومی نامتعادل که دارای دو کروموزوم دارای دو کروموزوم دارای جابجایی و یک کروموزوم 21 طبیعی است. این گامت رویان لقاح یافته ای را بوجود می آورد که دارای سندرم داون است و در مقابل یک مجموعه کروموزومی نامتعادل دارای یک کروموزوم 14 و فاقد کروموزوم 21

حالت سوم: یک مجموعه کروموزومی نامتعادل دارای یک کروموزوم 21 و فاقد یک کروموزوم 14 و در مقابل یک مجموعه کروموزومی نامتعادل حاوی کروموزوم دارای جابجایی و یک کروموزوم 14 طبیعی 

 سه ترکیب آخر به ترتیب زیگوت های با منوزومی 21، مونوزومی 14 و تریزومی 14 بوجود می آورند که تمامی این ترکیبات در مراحل ابتدایی حاملگی محکوم به سقط هستند.

سندرم داون ناشی از جابجایی: 

 اهمیت اصلی جابجایی رابرت سونین در ایجاد استعداد برای تولد بچه های با سندرم داون است که در نتیجه به ارث بردن دو عدد کروموزوم 21 (هر کدام از یک والد) و یک کروموزوم 21 اضافی ناشی از جابجایی بوجود می آیند. عواقب بالینی آن درست مثل تریزومی 21 آزاد است. اما بر خلاف تریزومی 21 آزاد والدین بچه مبتلا به سندرم داون حاصال از جابجایی، اگر یکی از آنها ناقل بازآرایی به شکل متعادل باشد ریسک نسبتا بالاتری برای داشتن بچه های مبتلا به داون دارند.

در نتیجه انجام آنالیز کروموزومی برای یک بچه مبتلا به سندرم داون نه تنها برای تایید تشخیص بلکه برای شناسایی بچه هایی که دارای جابجایی هستند حائز اهمیت است. تقریبا در دو سوم بچه های مبتلا به سندرم داون ناشی از جابجایی به علت رخداد جدید[6] در بچه است اما در یک سوم باقی مانده، یکی از والدین ناقل خواهد بود. بستگان دیگر نیز ممکن است ناقل باشند. بنابراین لازم است برای شناسایی تمام افراد بزرگسال ناقل موجود در این خانواده ها تلاش شود، تا از خطر داشتن بچه های مبتلای بعدی آگاه شوند. این عمل را گاها ردگیری جابجایی یا تعقیب[7] می گویند.

 خطرات جابجایی رابرت سونین:

مطالعات نشان داده است که زنان ناقل هر کدام از جابجایی رابرت سونین 13q21q یا 14q21q تقریبا 10% در معرض خطر داشتن بچه مبتلا به داون قرار دارند، اما در مردان ناقل این جابجایی ها خطر بین 1-3% است. بداقبالی فرد ناقل جابجایی رابرت سونین 21q21q در این است که گامت های وی برای کروموزوم 21 یا نولی زومی و یا دی زومی است. در نتیجه تمام بارداری های یا با سقط خودبخودی همراه است و یا منجر به فرزند مبتلا به داون خواهد شد. این یکی از وضعیت های بسیار نادر است که در آن زاده ها به احتمال 50% در معرض خطر داشتن یک ناهنجاری هستند. نمونه های دیگر عبارتند از بچه های مادر مبتلا به فنیل کتنوری، والدینی که هر دو هتروزیگوت برای یک اختلال غالب اتوزومی هستند، و والدینی که هر دو در یک ژن عامل اتوزومی مغلوب هموزیگوت هستند، مثل ناشنوایی خسی عصبی.

[1] Translocations

[2] Robert Sonian

[3] Tertiary fusion

[4] Robertsonian translocation

[5] Centric fusion

[6] Denovo

[7] Chasing