૮.૧ ક્રોમોસોમલ અસામાન્યતાઓ અને સિન્ડ્રોમ્સ

કેટલીક પરિસ્થિતિઓમાં, જેમ કે પર્યાવરણીય કિરણોત્સર્ગ, ખોરાકના સેવન અથવા આંતરિક જનીનિક પરિસ્થિતિઓના કારણે, ક્રોમોસોમ્સને નુકસાન થઈ શકે છે અથવા તેમની સંખ્યામાં ફેરફાર થઈ શકે છે. રચનામાં ફેરફારને રચનાત્મક ક્રોમોસોમલ અસામાન્યતા (અથવા વિપથન) કહેવામાં આવે છે અને સંખ્યામાં ફેરફારને સંખ્યાત્મક ક્રોમોસોમલ અસામાન્યતા કહેવામાં આવે છે. જ્યારે જોડીનો એક ક્રોમોસોમ ગેરહાજર હોય, તો તે સ્થિતિને તે ક્રોમોસોમ માટે મોનોસોમી $(2 n-1)$ કહેવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ક્રોમોસોમ ૧ ની મોનોસોમી. જ્યારે એક ક્રોમોસોમ ત્રણ નકલોમાં હાજર હોય, તો આ સ્થિતિને ટ્રાયસોમી $(2 n+1)$ કહેવામાં આવે છે, ઉદાહરણ તરીકે, ક્રોમોસોમ X ની ટ્રાયસોમી. એ નોંધવું મહત્વપૂર્ણ છે કે મોનોસોમી અને ટ્રાયસોમી બંને એન્યુપ્લોઇડીની વ્યાપક શ્રેણીમાં આવે છે. જો કે, જ્યારે ક્રોમોસોમનો સંપૂર્ણ સમૂહ ગુણાકાર થાય છે (ઉદા. ૬૯: $23 \times 3,92: 23 \times 4$ ), તો તે સ્થિતિને પોલિપ્લોઇડી કહેવામાં આવે છે. છોડના કૃત્રિમ પ્રજનનથી અનેક પોલિપ્લોઇડી જાતો પ્રાપ્ત થઈ છે જેનો ઉપયોગ આપણે સામાન્ય રીતે આપણા ખોરાકમાં કરીએ છીએ. ઉદાહરણ તરીકે, બ્રેડ ઘઉંમાં ક્રોમોસોમના છ સમૂહો હોય છે (હેક્સાપ્લોઇડ), કોબીજ અથવા સરસવ ટેટ્રાપ્લોઇડ હોય છે. તે જ રીતે, કેળા અને સફરજન ટ્રાયપ્લોઇડ (૩ સમૂહ ક્રોમોસોમ) હોય છે, સ્ટ્રોબેરી અને શેરડી ઓક્ટોપ્લોઇડ (૮ સમૂહ ક્રોમોસોમ) હોય છે. રચનાત્મક અથવા સંખ્યાત્મક ફેરફારો બંને રોગો અથવા સિન્ડ્રોમ્સના રૂપમાં ફિનોટાઇપિક સ્થિતિમાં નોંધપાત્ર ફેરફારો લાવી શકે છે.

૮.૧.૧ રચનાત્મક ક્રોમોસોમલ અસામાન્યતાઓ

રચનાત્મક ક્રોમોસોમલ અસામાન્યતાઓ નીચેના પ્રકારની હોઈ શકે છે:

૧. ડિલિશન (કાપ) - ડિલિશનમાં, ક્રોમોસોમનો એક ભાગ તૂટીને અલગ થઈ જાય છે જેના કારણે ક્રોમોસોમ ટૂંકો થઈ જાય છે (ફિગ. ૮.૧a). ઉદાહરણ તરીકે, રેટિનોબ્લાસ્ટોમા ક્રોમોસોમ ૧૩ ના એક ભાગના ડિલિશનના કારણે થાય છે. કેટલીકવાર જ્યારે ક્રોમોસોમના બંને છેડા કાપી નાખવામાં આવે છે, તો તેઓ ફરીથી જોડાઈને રિંગ ક્રોમોસોમ બનાવી શકે છે.

૨. ડ્યુપ્લિકેશન (પુનરાવર્તન)- ડ્યુપ્લિકેશન એટલે જ્યારે ક્રોમોસોમનો એક ભાગ પુનરાવર્તિત થાય છે જેના પરિણામે લાંબો ક્રોમોસોમ બને છે (ફિગ. ૮.૧b). આ શાર્કોટ-મેરી-ટૂથ રોગ જેવી સ્થિતિઓ લાવી શકે છે, જે ક્રોમોસોમ ૧૭ પરના જનીનોની ડ્યુપ્લિકેશનના કારણે થાય છે.

૩. ઇન્વર્શન (વિપર્યય) - ઇન્વર્શનમાં, ક્રોમોસોમનો એક ભાગ તૂટીને અલગ થઈ જાય છે, સંપૂર્ણપણે પોતાને ઉલટાવી દે છે અને ક્રોમોસોમ સાથે ફરીથી જોડાઈ જાય છે. અહીં ક્રોમોસોમની કુલ લંબાઈ સમાન રહે છે પરંતુ જનીનોનું અભિગમ ૧૮૦ ડિગ્રી ઉલટાઈ જાય છે (ફિગ. ૮.૧c). ઉદાહરણ તરીકે, RCAD સિન્ડ્રોમ ક્રોમોસોમ ૧૭ ના એક ભાગના ઇન્વર્શનના કારણે થાય છે.

૪. ટ્રાન્સલોકેશન (સ્થાનાંતરણ) - ટ્રાન્સલોકેશનમાં, ક્રોમોસોમનો એક ભાગ તૂટીને અલગ થઈ જાય છે અને પોતાને બીજા ક્રોમોસોમ સાથે ફરીથી જોડે છે. જો બે ક્રોમોસોમ વચ્ચે ભાગોની પારસ્પરિક અદલાબદલી થાય છે, તો તેને

ફિગ. ૮.૧: (a) ડિલિશન (b) ડ્યુપ્લિકેશન (c) ઇન્વર્શન અને (d) ટ્રાન્સલોકેશન

રેસિપ્રોકલ ટ્રાન્સલોકેશન કહેવામાં આવે છે. ઉદાહરણ: બર્કિટ્સ લિમ્ફોમા, જ્યાં ક્રોમોસોમ ૮ અને ૧૪ વચ્ચે સામગ્રીની અદલાબદલી થાય છે. જો ક્રોમોસોમનો એક ભાગ તૂટીને અલગ થઈ જાય અને પારસ્પરિક અદલાબદલી વિના બીજા ક્રોમોસોમ સાથે જોડાઈ જાય, તો તેને રોબર્ટસોનિયન ટ્રાન્સલોકેશન કહેવામાં આવે છે. આના પરિણામે કોષની ક્રોમોસોમ સંખ્યામાં ઘટાડો થઈ શકે છે (ફિગ. ૮.૧d).

૮.૧.૨ સંખ્યાત્મક ક્રોમોસોમલ અસામાન્યતાઓ

સંખ્યાત્મક ક્રોમોસોમલ વિપથનોના કારણે જોવા મળતા કેટલાક સામાન્ય સિન્ડ્રોમ/રોગો નીચેના વિભાગમાં વર્ણવેલ છે. સિન્ડ્રોમ શબ્દ સામાન્ય રીતે લક્ષણોના સમૂહનો સંદર્ભ આપે છે જે સતત એકસાથે થાય છે, અથવા સંકળાયેલા લક્ષણોના સમૂહ દ્વારા વર્ગીકૃત સ્થિતિ. રોગ એ આંતરિક અથવા બાહ્ય પરિબળો પ્રત્યકાત્મક શારીરિક પ્રતિભાવનો સંદર્ભ આપે છે, ઉદાહરણ તરીકે, સૂક્ષ્મજીવોના કારણે થતો તાવ.

૧. ડાઉન સિન્ડ્રોમ

આવર્તન: લગભગ ૮૦૦ જીવતા જન્મ દીઠ ૧ માં થાય છે.

ક્રોમોસોમલ આધાર: ડાઉન સિન્ડ્રોમ એક જનીનિક સ્થિતિ છે જે વધારાના ક્રોમોસોમ ૨૧ ની હાજરીને કારણે ઊભી થાય છે. અહીં, ક્રોમોસોમ ૨૧ ત્રણ વાર પુનરાવર્તિત થાય છે (ટ્રાયસોમી ૨૧), સામાન્ય વ્યક્તિમાં બે વાર દેખાવાને બદલે. ડાઉન સિન્ડ્રોમનો કેરિઓટાઇપ ૪૭, XX, +૨૧ (સ્ત્રીઓ) અને ૪૭, XY, +૨૧ (પુરુષો) તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે (ફિગ. ૮.૨a).

ફિગ. ૮.૨: (a) ડાઉન સિન્ડ્રોમથી પીડિત વ્યક્તિ અને (b) ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમથી પીડિત વ્યક્તિનો કેરિયોગ્રામ

ટ્રાયસોમિક સ્થિતિ સામાન્ય રીતે કોષ વિભાજનની પ્રક્રિયામાં થતી ભૂલને કારણે થાય છે જેને નોન-ડિસજંક્શન કહેવામાં આવે છે, એટલે કે, કોષ વિભાજનના સમયે ક્રોમોસોમ્સના અલગ થવામાં અસમર્થતા.

પરિવારમાં ડાઉન સિન્ડ્રોમ બાળક હોવાની સંભાવના માતૃ ઉંમર સાથે વધે છે. એવા અહેવાલો છે કે ગર્ભાવસ્થાના સમયે ૩૫ વર્ષથી વધુ ઉંમરની માતાઓમાં $85 \%$ થી વધુ ડાઉન સિન્ડ્રોમ બાળકોનો જન્મ થાય છે.

ક્લિનિકલ લક્ષણો: ડાઉન સિન્ડ્રોમની કેટલીક વિશિષ્ટ લાક્ષણિકતાઓ છે: સપાટ ચહેરો, ત્રાંસી આંખો, નાનું મોં, બહાર નીકળેલી જીભ, ચપટી નાક, ટૂંકી ગરદન, ટૂંકા હાથ અને પગ, હથેળી પર એક ઊંડી રેખા, ઓછું IQ, અવરોધિત વૃદ્ધિ, સ્નાયુઓની ઓછી તાણશક્તિ, અવિકસિત જનનાંગો. ડાઉન સિન્ડ્રોમ બાળકોમાં શ્વસન, હૃદય અથવા સાંભળવાની સમસ્યાઓ પણ જોવા મળે છે.

ફિગ. ૮.૩: ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમવાળી વ્યક્તિ

નિદાન અને ઉપચાર: ડાઉન સિન્ડ્રોમ સામાન્ય રીતે કેરિઓટાઇપમાં વધારાના ક્રોમોસોમ ૨૧ દ્વારા નિદાન થાય છે. ડાઉન સિન્ડ્રોમ માટે કોઈ એક પ્રમાણભૂત ઉપચાર પ્રોટોકોલ નથી. આ વ્યક્તિઓ દ્વારા રજૂ કરાયેલી ચોક્કસ સ્થિતિઓના આધારે ઉપચારોને અનુકૂલિત કરવામાં આવે છે. નાની ઉંમરે, ડાઉન સિન્ડ્રોમવાળા બાળકોને ભાષા ઉપચાર, ફિઝિયોથેરાપી અને પોષક પૂરક લેવાથી ફાયદો થઈ શકે છે.

૧૯૦૦ ની શરૂઆતમાં, સરેરાશ, ડાઉન સિન્ડ્રોમવાળા વ્યક્તિઓ ૯ વર્ષ સુધી જીવતા હતા. હવે નિદાન અને ઉપચાર તકનીકોમાં પ્રગતિ સાથે, આયુષ્યની અપેક્ષા ૬૦ સુધી અને તેનાથી પણ વધુ વધી છે.

૨. ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ

આવર્તન: લગભગ ૧૦૦૦ નવજાત પુરુષોમાંથી ૧ માં થાય છે.

ક્રોમોસોમલ આધાર: જનીનપ્રકાર: ૪૭, XXY. પુરુષોને અસર કરે છે. વધારાનો ક્રોમોસોમ જનીનિક રીતે સ્થાનાંતરિત થતો નથી (એટલે કે, ક્લાઇનફેલ્ટર નવજાતનો પિતા ક્લાઇનફેલ્ટર હોઈ શકતો નથી) પરંતુ મિયોસિસ (બીજકોષ નિર્માણના સમયે) દરમિયાન $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમની જોડીમાંથી અલગ થવામાં અસમર્થતાને કારણે ઊભી થાય છે. XX અંડકોષનું Y શુક્રાણુ સાથે ફલન થવાથી XXY યુગ્મનજ બને છે.

ક્લિનિકલ લક્ષણો: ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમવાળા બાળકો તેમની ઉંમર માટે અસામાન્ય રીતે ઊંચા હોય છે, ચહેરા અને શરીર પર વાળ ઓછા હોય છે, નાના વૃષણ હોય છે, વિસ્તૃત સ્તનો અને ભારે અવાજ હોય છે (ફિગ. ૮.૨b અને ૮.૩).

નિદાન અને ઉપચાર: ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમનું નિદાન કરવાની સૌથી વધુ વારંવારની પદ્ધતિઓમાંની એક બુકલ સ્મીયરની બાર બોડી ટેસ્ટ છે. સામાન્ય રીતે પુરુષ બુકલ સ્મીયરમાં કોઈ બાર બોડી દેખાતી નથી. જો કે, ક્લાઇનફેલ્ટરમાં એક બાર બોડી દેખાય છે, જે વધારાના $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમની હાજરી સૂચવે છે.

જન્મના સમયે, ક્લાઇનફેલ્ટરવાળા બાળકો અન્ય સામાન્ય બાળકોથી થોડા જ અલગ હોય છે. જો કે, ઉંમર વધતા તફાવતો નોંધપાત્ર બને છે, ખાસ કરીને યૌવનારંભના સમયે.

ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમવાળા લોકોનો ઉપચાર ઘણીવાર પુરુષત્વ દેખાવા માટે ટેસ્ટોસ્ટેરોનથી કરવામાં આવે છે. આક્રમકતા તરફ દોરી જનાર હતાશા નિયંત્રિત કરવા માટે તેમને મનોવૈજ્ઞાનિક સલાહની પણ જરૂર પડે છે.

૩. ટર્નર સિન્ડ્રોમ

આવર્તન: ૨,૫૦૦ નવજાત છોકરીઓમાંથી ૧ માં થાય છે, ગર્ભપાત અને મૃત જન્મમાં વારંવાર જોવા મળે છે.

ક્રોમોસોમલ આધાર: સ્ત્રીઓને અસર કરે છે, અસરગ્રસ્ત સ્ત્રીઓમાં ગેરહાજર $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમને કારણે ઊભી થાય છે. આને મોનોસોમી $\mathrm{X}$ કહેવામાં આવે છે અને કેરિઓટાઇપ આ રીતે રજૂ થાય છે: $45, \mathrm{X}$. અંડકોષના મિયોસિસ દરમિયાન કોષ વિભાજન ભૂલના પરિણામે $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમ વિનાનો અંડકોષ અને બે $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમવાળો બીજો અંડકોષ બને છે. $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમ વિનાનો અંડકોષ એક $\mathrm{X}$ ક્રોમોસોમવાળા શુક્રાણુ સાથે સંયોજિત થઈને $45, \mathrm{X}$ સ્થિતિ ઉત્પન્ન કરે છે. ટર્નર સિન્ડ્રોમવાળી માતાઓ આ સ્થિતિ તેમની પુત્રીઓમાં પસાર કરી શકતી નથી એટલે કે, આ સ્થિતિ વંશાગત નથી.

ક્લિનિકલ લક્ષણો: ટર્નર સિન્ડ્રોમ નીચેની લાક્ષણિકતાઓ દ્વારા નિદાન થાય છે - ટૂંકી કદ, જાળી જેવી ગરદન (એટલે કે, ગરદનની ત્વચા અસામાન્ય રીતે ઢીલી હોય છે અને તેને ગરદનથી કેટલાક સેન્ટિમીટર દૂર ખેંચી શકાય છે), નાના સ્તનો, નીચે

ફિગ. ૮.૪: ટર્નર સિન્ડ્રોમ સેટ કાન (એટલે કે, કાન સામાન્ય સ્થાનથી નીચે મૂકવામાં આવે છે), સોજાવાળા હાથ અને પગ. વધુમાં, અંડાશય અવિકસિત હોય છે અને માસિક સામાન્ય રીતે ગેરહાજર હોય છે (ફિગ. ૮.૪).

નિદાન અને ઉપચાર: પ્રિનેટલ ક્રોમોસોમલ નિદાન સામાન્ય રીતે એમનિઓસેન્ટેસિસ અથવા કોરિઓનિક વિલસ સેમ્પલિંગ દ્વારા થાય છે. યૌવનારંભ પર પ્રથમ ટેસ્ટ બુકલ સ્મીયરની બાર બોડીનો હોય છે. બાર બોડીની ગેરહાજરી એ વિગતવાર તપાસ સાથે સ્થિતિને અનુસરવાનું પ્રથમ સૂચક છે. અન્ય સિન્ડ્રોમની જેમ, કોઈ કાયમી ઇલાજ નથી. જો કે, વૃદ્ધિ અને અંડાશયના કાર્યોને હોર્મોન એન્ડ્રોજન અને ઇસ્ટ્રોજનના નિયંત્રિત સેવન દ્વારા મજબૂત બનાવી શકાય છે.

બોક્સ ૧

સિન્ડ્રોમવાળા પ્રખ્યાત લોકો

૧. ઇસાબેલ સ્પ્રિંગમુહલ ડાઉન સિન્ડ્રોમવાળી એક પ્રખ્યાત ફેશન ડિઝાઇનર છે. આ સિદ્ધિ હાંસલ કરવી સહેલી ન હતી કારણ કે અનેક યુનિવર્સિટીઓએ ફેશન ડિઝાઇનનો અભ્યાસ કરવા માટેના તેમના અરજીને નકારી હતી. પરંતુ તેમણે દ્રઢતા બતાવી અને હવે ૧૯ વર્ષની આ અત્યંત પ્રતિભાશાળી વ્યક્તિએ લંડન, રોમ અને મેક્સિકોમાં તેમના કાર્યનું પ્રદર્શન કર્યું છે.

૨. એ સામાન્ય રીતે માનવામાં આવે છે કે પ્રખ્યાત અમેરિકન રાષ્ટ્રપતિ, છ ફૂટ બે ઇંચ ઊંચા, શ્રી. જ્યોર્જ વોશિંગ્ટનને ક્લાઇનફેલ્ટર સિન્ડ્રોમ હતો. તેમને સંતાનો ન હતા અને પછી જીવનમાં તેમણે બેને દત્તક લીધા હતા.

૩. લોરેન ફોસ્ટર, એક દક્ષિણ આફ્રિકન મોડલનો જન્મ પુરુષ તરીકે થયો હતો અને XXY ક્લાઇનફેલ્ટર સ્થિતિનું નિદાન થયું હતું. જો કે, લોરેને પોતાને સ્ત્રી લક્ષણો સાથે ઓળખવાનું પસંદ કર્યું અને તેમના કિશોરાવસ્થામાં સંપૂર્ણ સ્ત્રી ફિનોટાઇપમાં સંક્રમણ કર્યું. લોરેન એક સફળ મોડલ બન્યા અને વોગ મેગેઝિનમાં દેખાયા. તેણી મિસ સાઉથ આફ્રિકા પેજન્ટ માટે પણ ભાગ લેવા માંગતા હતા પરંતુ અપાત્ર ઠરાવવામાં આવ્યા હતા.

૪. હોલિવુડ ટીવી, ફિલ્મ અને સ્ટેજ અભિનેત્રી લિન્ડા હન્ટને ટર્નર સિન્ડ્રોમનું નિદાન થયું હતું. લિન્ડાએ તેમની કારકિર્દી ગાયિકા તરીકે શરૂ કરી હતી અને પોપાયે ફિલ્મ સંસ્કરણ સાથે તેમની હોલિવુડની શરૂઆત કરી હતી. લિન્ડાએ ૧૩ પુરસ્કાર જીત્યા છે જેમાં ૨૦૧૨ ટીન ચોઇસ એવોર્ડ અને ૧૯૮૪નો શ્રેષ્ઠ સહાયક અભિનેત્રી માટેનો ઓસ્કર એવોર્ડનો સમાવેશ થાય છે.

૫. ડૉ. કેથરિન વોર્ડ મેલવર યુએસમાં એક પ્રખ્યાત મેડિકલ જનીનશાસ્ત્ર ડૉક્ટર છે. ૪ ફૂટ અને ૮ ઇંચ ઊંચા, ડૉ. મેલવરને સાત વર્ષની ઉંમરે ટર્નર સિન્ડ્રોમનું નિદાન થયું હતું. ડૉ. મેલવરે ચીનથી ૪ વર્ષની ટર્નર સિન્ડ્રોમ છોકરી, ઝો, દત્તક લીધી હતી.

૮.૨ મોનોજેનિક વિકારો અને પેડિગ્રી મેપિંગ (સિસ્ટિક ફાઇબ્રોસિસ, સિકલ સેલ એનિમિયા, હિમોફિલિયા, કલર બ્લાઇન્ડનેસ, ADA)

મોનોજેનિક રોગ એક જ જનીનમાં ભૂલને કારણે થાય છે. વર્તમાન અંદાજ મુજબ, ૧૦,૦૦૦થી વધુ માનવ રોગો મોનોજેનિક હોવાનો અંદાજ છે જે વિશ્વભરમાં લાખો વ્યક્તિઓને અસર કરે છે. રોગની પ્રકૃતિ, તેના ચિહ્નો અને લક્ષણો સંશોધિત અથવા ખામીયુક્ત જનીન દ્વારા કરવામાં આવતા કાર્યો પર