你好,不用过度的紧张,新生婴儿出现体内第9组染色体短臂缺失的现象,属于极为常见的症状,很有可能是遗传,或者是妈妈在怀孕的期间过度的辐射从而导致的现象,建议患者要在医生的指导下,积极的进行治疗。在饮食方面,不要食用辛辣、带有刺激性的食物。
/view/418773.htm
染色体检查相关知识
中国优生优育网
常用的正常和异常染色体的命名、缩写和符号(ISCN,1978)如下:
A-G成 染色体组
1-22 常染色体序号
X,Y 性染色体
/ 用于分开嵌合体不同的细胞系
+,二 放在常染色体号或组的符号之前时,表示整个染色体的增加或丢失;放在染色体壁、结构或其它符号之后时,表示染色体长度的增加或减少。
? 染色体结构不明或有疑问,?应放在染色体组或号之前。
: 表示断裂
∷ 断裂和连接
; 从几个染色体结构重排中,分开染色体和染色体区
→ 从……到……
ace 无着丝粒断片
cen 着丝粒
chi 异源嵌合体
ct 染色单体
del 缺失
der 衍生染色体
dic 双着丝粒
dup 重复
end 内复制
g 裂隙
h 次缢痕
i 等臂染色体
ins 插入
inv 倒位
inv ins 倒位插入
inv(p-q+) /inv(p+q-) 臂间倒位
mar 标记染色体
mat 来自母亲
mos 嵌合体(同源)
P 染色体短臂
pat 来自父亲
Ph'' 费城染色体
q 染色体长臂
r 环状染色体
rcp 相互易位
rea 重排
rec 重组染色体
rob 罗伯逊易位
s 随体
sce 姐妹染色体互换
t 易位
tan 连续(串联)易位
ter 末端
pter 短臂末端
qter 长臂末端
tri 三着丝粒
【参考值】
男性 46,XY
女性 46,XX
【生物学变异】
正常人群的各个染色体的形态,基本上是保持恒定的,但是也有少数染色体有微小的变异。例如:D组(13—15号)染色体短臂过长(≥18号染色体短臂);有的有巨大或成串或有条纹的的随体,常见,可遗传;偶见短臂缺失。G组(21—22号)染色体有特短的(<16号染色体的长臂)也有特别长的(≥20号染色体),但不常见;亦可见巨大或有条纹的随体。这种变异一般无临床意义。
Y染色体的变异是明显的,Y染色体很长(≥18号或19号染色体);之中有的短臂特别长,类似中部着丝粒。我国学者朱忠勇调查了国人男性500名的大Y染色体染色体发生率,结果发现不但发生率相当高而且呈显性遗传。与文献报道有少数大Y者伴智力或其它方面的障碍不同,朱氏未见此种联系。此外还偶见特别短的Y染色体(<22号染色体)。
A组的1号染色体特别长(次缢痕加宽);E组的16号染色体次缢痕加宽,长臂很长(>6号短臂),或整个16号染色体较短(≤18号染色体)均较常见。偶可见较长的2号染色体和较短的3号染色体。亦有报道不应出现随体的17号染色体却出现了均属生物学变异范畴之内。
在用显带技术时,如:Q带、G带和C带,正常人也存在变异。应用C带染色法个体之间染色体C带的大小可不致,存在着多态现象。
只有同一种变异在大部分同一种染色体上都出现才能认为是变异。细胞遗传学工作者应明了这些正常变异,以免与染色体异常相混淆。
【临床意义】
1、性染色体数目和形态异常
(1)X染色体缺失 特纳(Turner)综合征:45,X染色体为45个,只有1个X染色体。表型为女性,但性腺发育不全,第二性征发育延迟或发育不全。个短小,耳畸形低位、高腭、小颌、后发际低、短颈、有颈蹼、盾状胸、乳距宽、肘外翻及智力可能有轻度缺陷等。
尚有核型为45,X/46,XX嵌合体;X染色体长臂缺失;X染色体短臂缺失;X染色体长、短臂均缺失;环状X染色体;X染色体长臂等臂染色体及X染色体与常染色体易位等亦可能有轻重不同的Turner氏综合征表现。
(2)X染色体过多 47,XXX 48,XXXX 49,XXXXX及它们与正常染色体组成的嵌合体。其表型多为女性,有的有性腺发育不全,也有无明显异常且有生育能力。
(3)Y染色体过多和异常 克林费尔特(Klinefelter)综合征;47,XXY 患者为男性,多半身材高大,具小而硬的睾丸,精子缺乏,多有乳房发育,呈女性体型,体毛稀小,臂和腿较长和智力可能迟钝。
47,XYY核型较以上为少见,患者为男性,多半身材高大,受寻衅,智力较差,可能有精神病和违法行为,亦有相当一部分人没有临床上的异常表现。
(4)两性畸形 真两性畸形患者既有睾丸又有卵巢组织。其体态,第二性征及外生殖器等类似女又似男。其染色体核型大多是46,XX,少数偶可为46,XY或为46,XX/46,XY、45、X/46,XY等的嵌合体。
睾丸女性化综合征患者的外貌为正常的女性,但有XY染色体和睾丸组织。在XY性腺发育不全患者中,其性腺和第二性征往往与特纳氏综合征一样发育不全。
2、常染色体数目及形态异常
DOWwn综合征(先天愚型):典型的21三体综合征,有47个染色体,多1个21号染色体,为常染色体异常中最多见的一种核型。高龄产妇所生的婴儿中发生率较高。患者有明显的痴呆和外观、手掌、皮纹等多种特殊貌,患儿易感染且易患白血病,多数难活至成年。
21与21,21与22,21与14等罗伯逊易位以及21三体与正常核嵌合型均可有轻重不等的先天愚型表现。
优生学之任务是改善人口素质。开展产前诊断,进行遗传咨询,及早发现21三体综合征等遗传性疾病有重要的意义。
Edwad综合征系18三体综合征,患儿一共有47个染色体,多1个18号染色体,于新生儿中的发生率约为1/4,500,多在分娩时或产后即死亡。有多种畸形。
Patar综合征系13三体综合征,有47个染色体,多1个D组的13号染色体,发生率大约为4/10万,有多种畸形,多见于流产、早产儿或生后不久死亡的新生儿。
此外在新生儿或流产中偶见8号三体、9号三体、22号三体综合征及双三体(即在同1个个体中有两种三体,例如:既有21三体又有X三体)。其余各对之三体十分罕见,往往只在自然流产中见到。
常染色体的缺失多为致死性,极少能存活。偶见21单体、13单体和22单体的报道。
3、常染色体结构异常
主要类型有:部位臂缺失;部分臂重复及各种各样的易位……等。
(1)5P-综合征:因患儿哭声似猫叫故亦称“猫叫综合征”,在其5号染色体上短臂有部分缺失。有头小、眼距宽、眼裂外侧下倾、耳位低,通贯手等多种畸形,约一半患者有先天性心脏病,智力低下,生活能力差,常早亡。
(2)4P-综合征:类似5P-综合征,但常常更为加重,还可呈尿道下裂,腭裂、严重的精神以及运动障碍,癫痫发作等,属少见病例。
(3)18P-综合征偶有成活者。
(4)染色体断裂综合征:可见大量染色体断裂,多由于范可尼(Fanconi)综合征与Bloom综合征。
(5)脆性X染色体综合征:在病理情况下,某些染色体断裂发生的频率很高,称之为脆性染色体。本病即是其中之一种,在无(低)叶酸的培养基中培养后,在Xq27-28部位容易出现断裂或裂隙。病人以男性多见,呈智力低下,孤僻、长脸、大耳、大睾丸、大生殖器、颌部突出等状;在女性症状较轻,约1/3表现为轻度智力障碍。
(6)费城染色体(Ph''):因首见于美国费城(Philadelphia)而命名。系其22号染色体部分长臂接到9号染色体长臂的一种易位。为慢性粒细胞白血病可见到的特殊的染色体异常,但在其他少数急性白血病中偶可见到。这也是恶性细胞染色体变异中唯一已被公认确实具有恒定变化的染色体变异。
凡有不育、习惯性流产史的夫妇双方去检查染色体或做产前羊水染色体分析是很有必要的。
由于辐射线可致染色体损伤,所以对接触或接受射线照射者进行染色体的监测是有必要的。
某些物质可以明显地致染色体异常谓之“致突变剂”,必须通过致畸检验,姐妹染色单体互换等染色体分析。染色体分析还广泛用于病毒、肿瘤诊断的研究工作中。
目录1拼音2英文参考3疾病别名4疾病代码5疾病分类6疾病概述7疾病描述8症状体征9疾病病因10病理生理11诊断检查12鉴别诊断13治疗方案14并发症15预后及预防16流行病学17相关出处附:1治疗染色体异常的中成药2染色体异常相关药物 1拼音
rǎn sè tǐ yì cháng
2英文参考chromosomal anomaly
3疾病别名染色体病,染色体发育不全,染色体畸变,Chromosome dysgenesis
4疾病代码ICD:Q99.9
5疾病分类神经内科
6疾病概述染色体是组成细胞核的基本物质,是基因的载体。染色体异常(chromosomeabnormalities)也称染色体发育不全(chromosome dysgenesis)。最常见的染色体疾病,新生儿发病率为1/700~1/600,是精神发育迟滞最常见的原因,占严重智力发育障碍病例的10%。
7疾病描述染色体是组成细胞核的基本物质,是基因的载体。染色体异常(chromosomeabnormalities)也称染色体发育不全(chromosome dysgenesis)。
美籍华人蒋有兴(1956)查明人类染色体为46 条,Cersson 等(1970)首次发表人类染色体显带照片。自1971 年巴黎国际染色体命名会议以来,已发现人类染色体数目异常和结构畸变3000 余种,目前已确认染色体病综合征100 余种,智力低下和生长发育迟滞是染色体病的共同特征。
8症状体征Down 综合征(Down’s syndrome)也称21 叁体综合征(trisome 21syndrome)和先天愚型等。这是人类最常见的染色体疾病,新生儿发病率为1/700~1/600,是精神发育迟滞最常见的原因,占严重智力发育障碍病例的10%。除Down 综合征之外,其他染色体发育不全包括Patau 综合征、18 叁体综合征、猫叫(Criduchat)综合征、脆性X 染色体综合征、环状染色体综合征、Klinefelter 综合征、Turner 综合征、Colpocephaly 综合征、Williams 综合征、PraderWilli 和Angelman 综合征、Rett 综合征等。
1.Down 综合征(Down’s syndrome)的临床特征如下
(1)Down 综合征患儿出生时即有某些病理特征,随年龄增长症状变得明显。颅面部表现为圆头,低鼻梁,上颌骨发育不全可致面部扁平,嘴呈微张状,舌体肥大有深裂,常伸出口外,故称伸舌样痴呆。内眦赘皮常遮盖部分内眦,患者睑裂可轻微向上、向外倾斜,形成蒙古样面容。耳朵位置低,呈卵圆形,耳垂小,可见虹膜灰白色斑点,即布鲁什菲尔德点(Brushfield’s spots),囟门明显,闭合晚。
(2)患儿出生时较正常新生儿的平均身长略短,随年龄增长差异愈发明显,成年患者身高很少超过正常10 岁儿童。手呈短粗状,手掌宽,只有一条横纹,表现为水平掌褶纹(通贯手)及其他特征性皮纹改变,如小指短而内屈,呈单一褶纹(即第五指为两节)。肌张力减低,多数患儿3~4 岁仍不会走路。婴幼儿Moro反应迟钝或引不出,进食困难。患儿智力及精神发育明显异常,智商IQ 为20~70,平均40~50,多在Gaussian 曲线以下,90%的患儿5 岁时才会说话。大多数表现沉静、温顺、易让人接近,寿命可达40 岁。
(3)有些患者可见白内障、先天性心脏病或心脏病继发脑栓塞和脑脓肿,胃肠道异常如十二指肠狭窄等,寰枢关节不稳定,剧烈运动可导致脊髓压迫,中幼粒细胞和淋巴细胞白血病的发生率高于常人。患者40 多岁时几乎普遍发生Alzheimer 病,出现注意力不集中、寡言少语、视空间定向力差、记忆力及判断力下降和癫痫发作等。
2.其他染色体发育不全的临床特征
(1)13 叁体综合征:13 叁体综合征(trisomy 13 syndrome)也称Patau 综合征,活婴发病率为1/2000,女性多于男性,患儿母亲平均生育年龄为31 岁。患儿表现为小头、前额凸出、小眼、虹膜缺损、角膜浑浊、嗅觉缺失、耳位低、唇腭裂、毛细血管瘤、多指(趾)畸形、手指弯曲、足跟后凸、右位心、脐疝、听力缺陷、肌张力过高及严重精神发育迟滞等,患儿多死于儿童早期。
(2)18 叁体综合征:18 叁体综合征(trisomy 18 syndrome)的活婴发病率为1/4000,女性多见,患者母亲平均生育年龄为34 岁。患儿表现为生长迟缓、上睑下垂、眼睑畸形、耳位低、小嘴、小下颏、皮肤斑点、示指超过中指并握紧拳头、并指(趾)畸形、摇篮底足(rockerbottomfeet)、足趾大而短、室间隔缺损、脐疝或腹股沟疝、胸骨短、小骨盆和肌张力增高,偶有癫痫发作、严重精神发育迟滞等,常死于婴儿早期。
(3)猫叫综合征:猫叫综合征(Criduchat syndrome)是5 号染色体短臂缺失所致。
患儿生后数周至数月出现小猫叫样哭声,严重精神发育迟滞、眼间距过远、内眦赘皮折迭(epicanthal folds)、短头畸形、满月脸、反先天愚型样睑裂歪曲、小颌、肌张力减退和斜视等。
(4)脆性X 染色体综合征:脆性X 染色体综合征(fragileX syndrome)是X染色体有异常易断裂的脆性部位。
本综合征是导致遗传性精神发育迟滞最常见的原因,估计可使1/1500 的男婴受累。由于女性具有两条X 染色体,受累率为50%,程度较轻。据估计,10%以上的男性遗传性精神发育迟滞患儿有异常脆性X 染色体,有时女性也受累,但病情较轻。
患儿表现为典型的叁联征:精神发育迟滞,特殊容貌(如长脸、大耳、宽额头、鼻大而宽和高腭弓)和大睾丸等。患儿身高正常,大睾丸一般出现于8~9岁,85%的患儿可有智力低下,多为中等程度,常表现为行为异常,多出现于青春期前,常见自伤性行为、多动及冲动性行为,以及刻板和怪异动作、多动症、多言癖,孤独症患者可有特有的拍手动作。9%~45%的患儿可出现癫痫发作。DNA检查可确诊。
(5)环状染色体:环状染色体(ring chromosome)表现为精神发育迟滞,伴各种身体畸形。
(6)Klinefelter 综合征:Klinefelter 综合征(Klinefelter’s syndrome)的染色体表型为XXY,仅见于男性。患者身材高大,表现类似无睾丸者的外表,肩宽、头发及体毛稀疏、音调高、 *** 女性化和小睾丸,肌张力减低,通常伴精神发育迟滞,但程度较轻。本病并发精神病、哮喘和内分泌功能异常,如伴糖尿病几率较高。
(7)Turner 综合征:Turner 综合征的染色体为XO(45X)型,仅见于女性。患者身材矮小,颈部有蹼,脸呈叁角形,小下颏, *** 间距宽,指(趾)弯曲,肘外翻和指甲发育不全,可伴五官距离过远,内眦赘皮折迭,可有性发育迟缓及中度精神发育迟滞等。
(8)Colpocephaly 综合征:Colpocephaly 综合征是少见的脑部畸形,病因很多,有些是8 号染色体叁倍体嵌合所致,常误诊为多种类型的脑室扩张伴脑发育异常。患者表现为精神发育迟滞、痉挛状态和癫痫发作,视神经发育不全导致视觉异常等。侧脑室枕角显著扩张,皮质灰质边缘重迭增厚,白质变薄。
(9)Williams 综合征:Williams 综合征是7 号染色体编码弹性蛋白基因区域存在微小缺失,新生儿发病率为1/2 万,由Williams 首先描述。目前还不清楚脑部是否有特征性病变,曾有文献报道一例35 岁的病人活检,除Alzheimer 病改变外未发现其他脑异常。
患者精神发育迟滞较轻,音乐能力早熟,有非凡的音乐才能,对乐谱有惊人的记忆力,听一遍交响乐可全部记住;有些患者可写出大段的描写文字,措辞和内容正确,但不会描绘简单事物。患儿发育迟缓,外貌独特,如宽嘴、杏仁眼、鼻孔上翻、耳朵小而尖,称为“小妖精样”外貌;性格温和,对听觉 *** 敏感,言语交谈能力获得较晚,可有视空间和运动能力缺陷。可有心血管畸形如主动脉瓣狭窄。
(10)PraderWilli 及Angelman 综合征:PraderWilli 综合征新生儿发病率为1/2 万,两性患病率均等,为15 号染色体q11q13 缺失所致,可采用细胞发生分析与DNA 分析相结合的方法检测此染色体缺陷。70%的病例是父系X 染色体非遗传性缺失所致。
患儿表现为肌张力降低、腱反射消失、身材矮小、面容变形、生殖器明显发育障碍,出生时可有关节弯曲等,1 年后出现明显精神发育迟滞或智力低下(hypomentia),由于过度进食变得肥胖。
Angelman 综合征是15 号染色体q11q13 缺失所致,与PraderWilli 综合征不同的是本病由母系单基因遗传缺陷所致。患儿表现为严重精神发育迟滞、小头畸形及早期出现癫痫发作等,抗癫痫药治疗不敏感,出现少见的牵线木偶样姿态和运动障碍,常想大笑或微笑样,旧称“快乐木偶综合征”。
(11)Rett 综合征:Rett 综合征由Rett 首先(1966)描述,病因不明,呈X染色体显性遗传。有人推测代谢机制参与致病。发病率为1/1.5 万~1/1 万,仅见于女性,可存活多年,男性为纯合子,常不能存活。
若为女性,出生时及生后早期发育正常,6~15 个月时手部自主运动丧失,以后交流能力丧失、身体发育迟滞、头颅增大等。典型症状为手部徐动、搓丸样刻板样运动,逐渐出现共济失调及下肢强直,最终丧失行走及语言能力。可出现发作性过度换气和屏气、夜间呼吸节律正常和痫性发作等。
本病可误诊为Kanner 孤独综合征,两者的不同点是Rett 综合征早期即运动能力丧失,无注意力不集中及眼球联合运动消失。
9疾病病因染色体是基因的载体,染色体病即染色体异常,故而导致基因表达异常,机体发育异常。
10病理生理染色体畸变的发病机制不明,可能由于细胞分裂后期染色体发生不分离,或染色体在体内外各种因素影响下发生断裂和重新连接所致。染色体病通常可分为:
1.数量畸变 包括整倍体和非整倍体畸变,染色体数目增多、减少和出现叁倍体等。0
2.结构畸变 染色体缺失、易位、倒位、插入、重复和环状染色体等。又可分为常染色体畸变,如Down(21 叁体)综合征、Patau(13 叁体)综合征和Edward(18叁体)综合征等,以及性染色体畸变,如Turner 综合征(XO)和先天性睾丸发育不全等。
最常见的染色体疾病Down 综合征病理改变:患者脑重约较正常轻10%,仅有简单的脑回结构,额叶小,颞上回皮质薄,脑白质髓鞘形成晚,皮质神经元发育不全和分化低等。40 岁以上患者可见Alzheimer 病样神经原纤维缠结及老年斑。
11诊断检查诊断:主要根据患儿的特征性症状、体征及染色体检查。检出染色体异常可确诊。
实验室检查:
1.Down 综合征血清学检查可见血清素降低,白细胞中堿性磷酸酶增高,红细胞二磷酸葡萄糖增高,过氧化物歧化酶增高50%,但与患者发育异常及智力低下无关。
2.约1/3 的Down 综合征患儿母亲在妊娠4~6 个月时血清甲胎蛋白含量增高,血清绒毛膜促性腺激素含量增高、雌叁醇含量降低,可提示胎儿Down 综合征。检查结果阳性孕妇应行羊膜囊穿刺,检测患者羊水细胞或染色体。
其他辅助检查:孕妇行羊膜囊穿刺可发现羊水细胞染色体异常,可以早期筛查Down 综合征患儿及其他染色体发育不全。
染色体检查可用荧光原位杂交技术(fluorescent in situ hybridization technique)检测患者羊水细胞或染色体,如Down 综合征可发现21 号染色体为叁倍体。
12鉴别诊断21 叁体所致的Down 综合征与染色体易位导致Down 综合征的临床表现很难区分,二者有很强的关联性,与母亲年龄有关。21 叁体患儿母亲通常生育年龄较大,但高龄或年轻孕妇染色体易位的发生率都较低。Down 综合征亚型如嵌合型,有些细胞染色体正常,有些异常。嵌合型患者可有Down 综合征的典型表现,有些患者智力正常。
13治疗方案染色体异常治疗困难,疗效不满意,导致的先天性智能障碍的治疗,也尚无有效药物,可尝试中药治疗与康复训练。
14并发症染色体异常种类繁多,临床症状体征复杂多样,神经系统以外的表现各不相同,具体详情可参见各病临床表现,在此不赘述。
15预后及预防预后:不同类型染色体发育不全预后不尽相同,多数预后不良。智力低下和生长发育迟滞是染色体病的共同特征。
预防:染色体发育不全治疗困难,疗效不满意,预防显得更为重要。预防措施包括推行遗传咨询、染色体检测、产前诊断和选择性人工流产等,防止患儿出生。
16流行病学最常见的染色体疾病Down 综合征(Down’s syndrome)的新生儿发病率为1/700~1/600。除Down 综合征之外,13 叁体综合征(trisomy 13 syndrome)的活婴发病率为1/2000,女性多于男性,患儿母亲平均生育年龄为31 岁。18叁体综合征(trisomy 18 syndrome)的活婴发病率为1/4000,女性多见,患者母亲平均生育年龄为34 岁。脆性X 染色体综合征(fragileX syndrome) 估计可使1/1500 的男婴受累。由于女性具有两条X 染色体,受累率为50%,程度较轻。??????? Klinefelter 综合征(Klinefelter’s syndrome)的染色体表型为XXY,仅见于男性。Turner 综合征的染色体为XO(45X)型,仅见于女性。Williams 综合征的新生儿发病率为1/2 万。PraderWilli 综合征的新生儿发病率为1/2 万。Rett 综合征的发病率为1/1.5 万~1/1 万,仅见于女性。
17相关出处《内科学第五版》、《外科学第五版》、《儿科学第六版》、《内科学第六版》
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Y染色体上存在无精子因子,影响精子生成,并且由于基因微点过于微小,常规方法无法判断,称为Y染色体微缺失。
Y染色体微缺失的类型主要有以下几个方面:
1、Y染色体短臂微缺失,临床表现为无精症,小睾丸,由于睾丸发育不良,生精功能异常,从而导致不育。
2、Y染色体长臂微缺失,临床表现为无精症或少精症,部分患者性功能基本正常,有时有早泄。
正常后,证明身体无问题。
Y染色体(Y chromosome)是决定生物个体性别的性染色体的一种。男性的一对性染色体是一条x染色体和一条较小的y染色体。在雄性是异质型的性决定的生物中,雄性所具有的而雌性所没有的那条性染色体叫Y染色体。
对哺乳类来说,它含有SRY基因,能够触发睾丸的发生,因此决定了雄性性状。人类的Y染色体中包含约6千万个碱基对。Y染色体上的基因只能由亲代中的雄性传递给子代中的雄性(即由父亲传递给儿子),因此在Y染色体上留下了基因的族谱,Y-DNA分析现在已应用于家族历史的研究。男性体内Y染色体具有抗癌作用 ,吸烟会让男性丢失Y染色体增加患癌风险 。
基本信息
中文名称
Y染色体
外文名称
Y chromosome
男性
一条x染色体和一条较小的y染色体
人类
Y染色体中包含约6千万个碱基对
人的染色体
有23对、46条
作用
决定生物个体性别
基本介绍
染色体是遗传物质的载体,存在于分裂间期细胞的细胞核内。人的染色体有23对、46条,其中22对叫常染色体,男性与女性的常染色体都是一样的;余下的一对叫性染色体,男女不一样,男性的这对性染色体由一个X染色体和一个Y染色体组成,写成XY,女性的则由两条相同的X染色体组成,写成XX。
在精子形成过程中,生殖细胞经过了减数分裂,细胞核内的染色体包括常染色体和性染色体都一分为二,所以一个精子已不再含有23对染色体,而只含有23条染色体了,这时有一半精子带有X性染色体,称为X精子;另一半精子则带有Y性染色体,称为Y精子。
作为男性特有的染色体,短小不起眼的Y染色体长期被遗传学家所忽视。人类基因组工程已完成Y染色体上全部基因的精确定位,对Y染色体的深入了解将有助于寻找诸如男性不育等疾病的遗传机理。由于Y染色体传男不传女的特性,可用于研究男性世系的遗传与进化。
大多数的哺乳类动物,每一个细胞,皆拥有一对性染色体。雄性拥有一个Y染色体与一个X染色体;而雌性则拥有两个X染色体。哺乳类的Y染色体含有能够促使胚胎发育成为雄性的基因,这个基因称为SRY基因。其他位于Y染色体的基因,则是制造正常精子所必须。
折叠编辑本段性质介绍
在减数分裂时与X染色体配对,X染色体和Y的行为像是一对同源染色体,因此被认为在它们之间部分是同源的,但相互之间在形态和构造方面大多是不同的。当然X染色体和Y染色体在同源部分是能够互相交换的。Y染色体数目不一定只有一个,象酸模(Y1Y2)之类就含有
果蝇中Y染色体
果蝇中Y染色体
几个Y染色体,但在减数分裂分离的时候由于常集在一起行动,所以实质上就像是1个Y染色体。Y染色体分化的机制以及其功能还不清楚,果蝇中Y染色体几乎仅由异染色质构成,一般Y染色体只有几个基因,对性别决定并不起什么作用,认为存在着多基因系。另一方面,在石竹科(Caryophyllaceae)的Melandrium的Y染色体即使有一个,而X染色体有三个,也具有强烈的决定雄性的能力。在大麻(Cannabis)中,X染色体决定着植株成为雌性,Y染色体决定着植株发育成为雄性。在人类中,Y染色体上有很强的决定男性的基因,即使在具有多余X染色体的个体中,只要存在Y染色体,内外性器官就都是男性型的。而带有二个
Y染色体物理图谱
Y染色体的男性,身材很高,特别是下肢有变长的倾向。人的Y染色体的长臂末端部分用喹啉氮芥染色,可以发出很强的荧光。在细胞分裂期间的体细胞核内,可以观察到这一部分呈能发出荧光的小体,所以把它叫做F小体(荧光小体为fiuorescent body),可用来进行性别鉴定。
由于只有雄性才具有Y染色体,所以Y染色体不会像其他染色体那样,每隔一代,就会发生较大的改变,只会随着时间的推移而缓慢地变异,在一个家族里,所有男性的Y染色体都是一样的,因此根据这个特点,可以为研究遗传学、医学和刑侦学提供不少便利。
X、Y染色体是同源染色体,我们人类体细胞内有23对染色体,其中22对是常染色体,1对性染色体,即X、Y染色体。但是X、Y染色体的结构和常染色体有所不同,XY结构相同的区段是同源区段;X染色体上在Y染色体上找不到的区段是X染色体的非同源区段;Y 染色体上在X染色体上找不到的区段是Y染色体非同源区段,也就是X、Y染色体都有自己的同源区段和非同源区段。
折叠编辑本段测序介绍
折叠测序工作
美国科学家完成了人类Y染色体的基因测序,发现这个一向被认为脆弱的性染色体,自我保护能力比人们想象的更强。
这一成果有助于增进人们对男性不育症的了解,以及研究更好的诊断和治疗方法。它还将重新激起有关性别的进化历程的争论。
Y染色体内部存在一种独特的结构,使它在一定程度上能够自我修复有害的基因变异。
Y染色体是决定男性性别的染色体,与多数成对存在的染色体不同,Y染色体在减数分裂时,只有其端部和X染色体可以配对。成对的两条染色体互相作为“后备”,能交换遗传物质(重组),清除有害的变异、保护基因。
人们通常认为,由于缺乏这种后备,Y染色体非重组区在基因变异中所受的损害比其它染色体大得多,从而处于退化中,这也是Y染色体进化过程中的主旋律。一些科学家甚至认为,在500至1000万年之内,X与Y染色体之间的重组将完全消失,从而最终摧毁Y染色体。
折叠染色体结构
然而,此次的基因测序发现,Y染色体包含着约78个编码蛋白质的基因,比原先认为的40个左右要多。更重要的是,Y染色体内部存在一些“回文结构”,可能有着基因修复作用。这或许将可以解释,雄性是如何在Y染色体崩解的过程中保留住那些对性别和生存至关重要的基因的机制。
染色体的结构
染色体的结构
染色体呈双螺旋结构,如果其中的一个区域对应的染色体双链上的两段碱基顺序实质上完全相同,这个区域就是一个“回文结构”。Y染色体的5000万个碱基对中,约有600万个是处于回文结构中。最长的一段回文结构有300万个碱基对。科学家说,由于存在大量回文结构,Y染色体看起来就像一个“放满镜子的大厅”。这种特征使Y染色体的测序工作格外费力。
研究发现,Y染色体的回文结构里容纳了许多基因,由于回文结构里的两段对应序列实际上相同,因此一个基因在回文结构中就存在两份拷贝。这样,尽管Y染色体没有配对的染色体可供交换遗传物质,却能够在内部完成一种“基因转变”过程,对基因变异进行类似的修复。
科学家说,Y染色体内部的基因转变,发生频率与一般染色体的基因交换一样高。从父亲到儿子仅一代遗传中,Y染色体就会有600个碱基对被“重写”。
不过,Y染色体的这种自我保护策略是一把双刃剑,回文结构固然使基因能得到修复,但也正是这种重复的结构使基因更易丢失。回文结构里的许多基因控制着睾丸发育,其中的基因丢失会导致不育症。据估计,每几千名男性中就有一人因为这种原因而不育。
此外,对于Y染色体来说,除了崩解之外,在进化的过程中,它还获得了生育基因。其中机制,仍有待科学家努力探索。
折叠编辑本段微缺失
折叠研究情况
决定男性性别的染色体-Y染色体是遗传物质的载体。人的染色体有23对(即46条),其中22对为常色体,男性与女性的都一样;余下的一对为性染色体,女性的染色体由两条相同的染色体组成,书写为XX,男性的由一条X染色体和一条Y染色体组成,书写为XY,Y染色体是由决定男性性别的染色体。
据世界卫生组织统计,世界上有10%的夫妇患有不育症,男性不育占其中一半左右,其中30%以上的患者是由于遗传异常引起的。Y染色体的微缺失是导致男性不育的主要遗传学因素。
1976年,Tieplolo和Zuffardi发现无精症患者有Y染色体长臂(Yq1
染色体缺失
染色体缺失
1)缺失,故称该部位为无精子因子(azoospermia factor,AZF)。现已明确至少有3个精子生成部位(AZFa、AZFb、AZFc),分别位于Yq11的近端、中间和远 端。Y染色体微缺失发生在Y染色体上与AZF相关的多个基因上。虽然由于各实验室检测对象的选择标准不同,检出率有比较大的差异,但各区的缺失频率基本稳定:Azfc占总缺失率的79%,Azfb占9%,Azfa+b占6%,Azfa占3%,Azfa+b+c占3%。这些基因的微缺失将导致精子发生障碍,少精,弱精,无精直至不育。
研究表明,Y染色体微缺失是由于基因重组造成的,这与y染色体上有大量高度重复和回文序列特征有关。Y染色体微缺失可以从正常的带微缺失的精子传递下来。也可以通过正常精子受精后在胚胎发育过程中发生Y染色体的微缺失。另外,现代人工辅助生育技术也可能将带Y染色体遗传下去。
正常父亲-带缺失的精子-带缺失的儿子
正常父亲-正常精子-带缺失的胚胎/带缺失的儿子-儿子不育
带有缺失的不育症的父亲-人工辅助生育-带缺失的儿子-儿子不育
折叠遗传与表型
Azfa发生缺失的频率最低,但后果最严重。多数情况下发生整个Azfa缺失,表现为严重的少精症和唯支持细胞综合症。
姓氏和Y染色体类型之间存在关联
姓氏和Y染色体类型之间存在关联
Azfb和Azfb+c也表现为无精子症或少精子症。
无论是整个Azfa还是Azfb缺失,或者Azfb+c缺失,通过睾丸活检等手段获取精子的机会几乎为零。此类患者建议不必要进行穿刺和对女方进行促排卵。可以减少无谓的经济负担和各类并发症。
Azfc发生缺失的频率最高,情况也相对比较乐观。缺失者精子计数从无到正常,但通常伴有精子形态异常。欧洲生殖协会研究表明,因Azfc缺失导致的无精子患者采用ISCI等技术辅助生育效果一般比较好。但这些患者的男性后代也会发生Azfc缺失。
折叠检查人群
哪些人需要检查Y染色体微缺失?
无精症,少精症,弱精症患者和原因不明的症患者,以及不明原因配偶习惯性流产的男性都需做Y染色体缺失检查。以后研究发现对于占最大比例的Azfc缺失,其患者精子计数可以从无精到正常。所以精子的数量正常不一定就代表没有Y染色体微缺失。另外还发现,在有原因的无精子症和少精子症患者(睾丸的病变,阻塞性无精症,精索静脉曲张)染色体改变的患者(非整倍体,缺失,易位)和核型正常但表型严重异常的患者中亦有检测到Y染色体微缺失。
不管原因不明还是原因明确的男性不育症患者,均需进行Y染色体为缺失检
人类Y染色体在全世界的分布比例图
人类Y染色体在全世界的分布比例图
测,特别是在实行卵细胞浆内单精子注射和其他人工辅助生殖治疗时必须做该项检查。在欧美发达国家,Y染色体微缺失已经成为男性不育的常规检查项目。如果男性不育患者存在Y染色体微缺失,一般的药物治疗无效。
采用Y染色体微缺失检测产品,从基因层面,分子水平直接检测Y染色体微缺失,为卵细胞浆内单精子注射和其他人工辅助生殖技术提供有力的诊断依据。不同的位点缺失或者是否存在缺失其治疗方法是不一样的。检测的结果将指导医生是否采用卵细胞浆内单精子注射技术辅助生育;同时为是否选择性移植女性胚胎依据为是否选择性移植女性胚胎提供依据,因为男性后代将遗传父亲的不育缺陷。检测对患者来说只要抽取少量的血液即可,非常方便。
折叠编辑本段拓展研究
一、研究表明人类Y染色体进化快于其他染色体
Y染色体具有自我修复功能
Y染色体具有自我修复功能
日韩联合研究小组发现,黑猩猩与人类Y染色体DNA碱基序列的差异为1.78%,大于基因组碱基序列的整体差异,表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。Y染色体是决定哺乳动物雄性性别的染色体,这一染色体上的遗传信息通常在父子之间传递。
日本理化研究所基因组科学综合研究中心和韩国科学家组成的联合研究小组在最新一期《自然·遗传学》杂志网络版上发表文章说,他们通过解析京都大学灵长类研究所一只雄性黑猩猩的Y染色体碱基,发现其与人类Y染色体碱基序列的差异为1.78%。而美国《科学》杂志曾刊登过一篇文章,报道科学家从黑猩猩基因图中取出6.4万个DNA片段,构建了人与黑猩猩对比的基因组物理图。科学家通过比较发现,两者的碱基对排列有98.77%完全相同,从而认为人与黑猩猩的DNA序列差异只有1.23%。
研究人员说,黑猩猩与人类Y染色体碱基序列差异大于基因组碱基序列的整体差异,表明人类Y染色体的进化速度比其他染色体快。研究人员还发现,黑猩猩的Y染色体中不存在基因“CD24L4”。这一基因指导合成人类免疫细胞表面的蛋白质。
研究人员认为,约500万年前人类和黑猩猩由共同的祖先形成分支开始独立进化后,人类的Y染色体才获得了“CD24L4”基因,这一基因或许可以解释人类与黑猩猩在应对传染病的免疫功能方面的差异。
研究发现男性Y染色体进化速度最快
据美联社2010年1月13日报道,女人可能认为男人原始,但新研究表明Y染色体的进化速度比人类其它遗传密码快得多。
《自然》周刊网站同日刊登的一篇报告称,新研究将人类的Y染色体与黑猩猩的Y染色体进行了比较,结果是它们有约30%的区别。这远高于人类其它遗传密码与黑猩猩2%的区别。
马萨诸塞州理工学院生物学教授、该报告的作者之一戴维·佩奇说:“男性独有的Y染色体似乎是人类进化最快的一种染色体。它几乎不停顿地进行基因重组,就像一个房屋不断被改造一样。”
二、Y染色体或可助防止睾丸癌恶化
日本东京大学的研究人员在2011年11月2日的美国《国家科学院院刊》网络版上发表研究成果说,男Y染色体上基因编码合成的一种蛋白质在睾丸细胞增殖过程中起到了“刹车”的作用,这种蛋白质或可延缓睾丸癌恶化进程。
此前的研究显示,雄性激素与其受体结合产生的某种物质如果过多进入睾丸细胞的细胞核,就会导致细胞异常增殖进而恶化。东京大学分子细胞生物学研究所教授加藤茂明等研究人员在研究中发现,男性Y染色体上基因合成的蛋白质“TSPY”能防止雄性激素与其受体结合产生的这种物质进入睾丸细胞的细胞核,而在睾丸癌恶化患者的细胞中,“TSPY”蛋白质的生成量不断减少。
研究人员还发现,睾丸癌恶化患者与没有恶化患者的Y染色体并不存在基因层面的差异,他们推测是在“TSPY”蛋白质的合成过程中发生了某种问题,才导致了上述结果。
睾丸癌睾丸癌的发病原因和恶化机制等知之甚少,除了切除睾丸外,人们对睾丸癌还没有十分有效的治疗方法。
三、Y染色体遗传病
Y染色体遗传病Y伴性遗传病(Y-linked inheritable disease)
这类遗传病的致病基因位于Y染色体上,X染色体上没有与之相对应的基因,所以这些基因只能随Y染色体传递,由父传子,子传孙,如此世代相传。因此,被称为“全男性遗传”。
(1)致病基因只位于Y染色体上,无显隐性之分,患者后代中男性全为患者,患者全为男性,女性全正常,正常的全为女性。
(2)致病基因由父亲传给儿子,儿子传给孙子,具有世代连续性,也称限雄遗传。
常见疾病有:人类外耳道多毛症、鸭蹼病、箭猪病等。
折叠编辑本段发展预测
折叠一己之见
染色体
染色体
2013年4月,澳大利亚最具影响力的堪培拉大学科学家格雷夫斯认为,女性将在性别之战中赢得胜利。她表示,男性性染色体Y染色体存在的固有脆弱性,意味着男性将会慢慢走向灭绝。
格雷夫斯的“男人灭绝”论不过是一己之见,当然这或许是建立在他们的研究结果之上的,但也有可能是敌视男性的女权组织散布的阴谋论。因此,这样的研究结果如果得不到其他研究人员的重复和验证,就未必是真实的。
折叠反驳
英国伦敦国立医学研究所的性染色体专家罗宾-洛维尔-巴杰教授称,研究显示这种衰退会突然发生。Y染色体至少在2500万年内没丢失过任何基因。他说:“因此我认为,男性灭绝论是毫无意义的。”伦敦大学学院的克里斯-梅森教授称,即使Y染色体在未来的几百万年内会不断衰退,医学也有大量时间用来研制新药,进行补救。他说:“对医学界而言,500万或者600万年是一段很长的时间,这足以让它想出补救办法,还有可能获得诺贝尔奖。”
折叠基因优化
尽管人类男性的Y染色体在慢慢丢失基因,而且Y染色体比女性的X染色体要小1/3,基因也要少很多,甚至参与蛋白质编码的功能基因不及X染色体的1/10,但是,Y染色体的核心基因是稳定的和功能强大的。
Y染色体上强大的功能基因有很多,其中最典型的是SRY基因。SRY基因又称睾丸决定因子,在胚胎的性别分化过程中,SRY基因起着让胚胎向男性化方向发展并最终决定胚胎发育为男性的关键作用。
更为重要的是,男性Y染色体上的基因丢失也并非只起负面作用,它实际上是在优化基因。例如,Y染色体上有一种为耳毛编码的基因,有了这种基因,才会长出耳毛。而有些男人可能还会有耳毛,但大部分男人已经没有耳毛了,因为耳毛完全是多余的。Y染色体上丢失的都是这些对人没有太大作用的基因。另一方面,研究发现男性Y染色体上的基因与其他基因一样,有很强的保护自我的修复能力,Y染色体能够对内部出现的基因缺失、跳跃、错位等变异进行修复。
更何况人类随着进化的发展还会产生新的基因,近1.5万年来人类已经出现了一些新的基因,例如,那些能保证吸收碳水化合物和脂肪酸以及消化奶类的基因。同样,肩负着繁衍重大功能的基因,Y染色体也会适应环境,有一些基因丢失了,必然会有一些新基因产生。而且无论如何变化,就像一个团队一样,核心功能和重要成员都不会改变。
折叠编辑本段起源与进化
折叠概述
许多属于变温动物的脊椎动物是没有性染色体的。它们的性别由外界环境因素而不是个体基因型决定。这种动物中的一部分(例如爬行动物)的性别可能取决于孵化时的温度;其他则是雌雄同体的(亦即它们每个个体中同时能产生雄性和雌性的配子)。
某个远古哺乳动物的祖先发生了等位基因的变异(即所谓的“性别基因座”)-只要拥有这对等位基因的个体就会成为雄性。包含这对等位基因之一的染色体最终形成了Y染色体,而包含等位基因另一半的染色体最终形成了X染色体。随着时间的推移和环境对物种的选择,对雄性个体有利而雌性个体有害(或没有明显作用)的基因在Y染色体上不断得到继承和发展,Y染色体也仍不断通过染色体易位获得这些基因。
X染色体和Y染色体之前一度被认为已向不同方向演化了大约3亿年。不过最近的研究(尤其是鸭嘴兽基因组测序)中表明,XY性别决定系统只是在大约1.66亿年以前出现的,是在单孔目动物(原兽亚纲)从其他哺乳动物(兽亚纲)中分离出来开始的。这次对兽亚纲哺乳动物XY性别决定系统诞生的重定年是基于有袋动物(后兽下纲)和胎盘动物(真兽下纲)的X染色体中的某些基因序列也出现在鸭嘴兽和飞禽类的常染色体中的发现的,而较早以前的估算则是基于鸭嘴兽的X染色体含有胎盘动物的某些基因序列。
X染色体和Y染色体之间的基因重组已被证实是对生命体有害的,它会导致雄性动物丢失Y染色体在重组之前所含有的必需基因、雌性动物多出原本只会出现在Y染色体上的非必需基因甚至是有害基因。所以,在进化过程中,对雄性有利的基因就逐渐在性别决定基因附近聚集,后来这个区域的基因发展出了重组抑制机制以保护这个雄性特有的区域。Y染色不断体沿着这种路线演化,抑制Y染色体上的基因与X染色体上的基因发生重组。这个过程最终使得Y染色体上约95%的基因不能发生重组。
同源染色体的基因重组本是用于降低有害突变保留的几率、维持遗传完整性的,但Y染色体因不能与X染色体发生重组,被认为容易发生损毁而导致退化。人类的Y染色体在其演变的过程中丢失了原本拥有的1,438个基因中的1,393个,约每一百万年丢失4.6个基因。据推算,若Y染色体仍以这样的速率丢失基因,它有可能在一千万年后完全丧失功能。对比基因分析的资料显示,许多哺乳动物都在丧失它们各自杂合性染色体的功能。但,有研究指出,退化可能只会出现在受到以下三种主要进化原动力作用下的不可重组的性染色体上:高突变率,低效率的自然选择以及遗传漂变。另一方面,一项关于人类和黑猩猩Y染色体的比较显示:人类的Y染色体在六七百万年前人类从类人猿中分离、开始独自进化前并没有丢失任何基因,这是可能证明线性外推模型是错误的直接证据。
另外,这些结构使Y染色体可以在自身内部进行自我基因重组等过程(这些过程被称为“Y-Y基因转换”),这种基因重组被认为能维持其稳定性。
人类的Y染色体特别暴露于高变异率由于居住环境。Y染色体通过精子接受多个细胞分裂在配子。每个细胞分裂提供更进一步的机会积累碱基突变。此外,精子是储存在高度氧化性质繁荣睾丸环境中,使其进一步的突变。这两种情况联合使Y染色体基因突变率4.8倍于其他的基因组。
折叠起源
2014年4月23日发布的一项科学研究表明,决定人类性别的“性别基因”-Y染色体最早产生于大约1.8亿年前。
Y染色体是男女性别差异的关键。Y染色体只存在于男性体内,和X染色体组合就能表达出男性的生理和形态特征。女性则没有Y染色体,由一对X染色体配对,表达女性特征。
不过,情况并非一直如此,Y染色体和X染色体曾经一模一样,经过漫长进化才有所不同。瑞士生物信息学研究所和澳大利亚学者共同研究发现,大约1.8亿年前,“性别基因”首次在哺乳动物体内出现。这一研究成果已经在《自然》上发表。
研究人员从3大类、共计15种哺乳动物提取睾丸组织样本进行研究,并将其与鸡的分析结果进行比较。值得一提的是,本次研究动用电脑进行了共计2.95万小时的运算,绘制了目前最大的“男性”染色体图谱。
研究发现,SRY和AMHY这两种“性别基因”分别于1.8亿年前和1.75亿年前在不同种类的动物中出现,造成性别分化。学者亨利克·克斯曼说,两者的出现都“和生物睾丸的进化密切相关,几乎同时出现,但完全相互独立。”
进化方向
几种同属的鼠科及仓鼠科的啮齿目动物已经通过下列途径达到Y染色体演化终端:
在啮齿目动物之外,黑麂(Muntiacus crinifrons)通过融合原有的性染色体和常染色体演化出了新的X染色体和Y染色体。灵长目动物(包括人类)的Y染色体已严重退化这一现象预示着,这类动物会相对较快地发展出新的性别决定系统。学者估计,人类将在约1.4千万年后获得新的性别决定系统。
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