8.1 క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు మరియు సిండ్రోమ్లు

కొన్ని పరిస్థితులలో ఉదా., పర్యావరణ వికిరణం, ఆహార సేవన లేదా అంతర్గత జన్యు పరిస్థితుల కారణంగా, క్రోమోజోమ్లు దెబ్బతినవచ్చు లేదా సంఖ్యలో మారవచ్చు. నిర్మాణంలో మార్పును నిర్మాణాత్మక క్రోమోజోమ్ అసాధారణత (లేదా విపర్యయం) అని మరియు సంఖ్యలో మార్పును సంఖ్యాత్మక క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు అని అంటారు. జతలోని ఒక క్రోమోజోమ్ లేనప్పుడు, ఆ క్రోమోజోమ్ కోసం ఆ స్థితిని మోనోసోమీ $(2 n-1)$ అని అంటారు ఉదా., క్రోమోజోమ్ 1 యొక్క మోనోసోమీ. ఒక క్రోమోజోమ్ మూడు కాపీలలో ఉన్నప్పుడు, ఈ స్థితిని ట్రైసోమీ $(2 n+1)$ అని అంటారు ఉదా., క్రోమోజోమ్ X యొక్క ట్రైసోమీ. మోనోసోమీ మరియు ట్రైసోమీ రెండూ యాన్యుప్లాయిడీ యొక్క విస్తృత వర్గంలోకి వస్తాయని గమనించడం ముఖ్యం. అయితే, క్రోమోజోమ్ యొక్క మొత్తం సెట్ గుణించబడినప్పుడు (ఉదా., 69: $23 \times 3,92: 23 \times 4$ ), ఆ స్థితిని పాలిప్లాయిడీ అని అంటారు. మొక్కల కృత్రిమ సంకరణ మనం సాధారణంగా మన ఆహారంలో ఉపయోగించే అనేక పాలిప్లాయిడ్ రకాలకు దారితీసింది. ఉదాహరణకు, బ్రెడ్ గోధుమకు ఆరు సెట్ల క్రోమోజోమ్లు ఉంటాయి (హెక్సాప్లాయిడ్), క్యాబేజీలు లేదా ఆవాలు టెట్రాప్లాయిడ్లు. అదేవిధంగా, అరటి మరియు ఆపిల్ ట్రిప్లాయిడ్ (క్రోమోజోమ్ల 3 సెట్లు), స్ట్రాబెర్రీ మరియు చెరకు ఆక్టోప్లాయిడ్ (క్రోమోజోమ్ల 8 సెట్లు). నిర్మాణాత్మక లేదా సంఖ్యాత్మక మార్పులు రెండూ వ్యాధులు లేదా సిండ్రోమ్ల రూపంలో ఫినోటైపిక్ స్థితిలో గణనీయమైన మార్పులకు దారితీయవచ్చు.

8.1.1 నిర్మాణాత్మక క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు

నిర్మాణాత్మక క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు ఈ క్రింది రకాలుగా ఉండవచ్చు:

1. డిలీషన్ (కోత) - డిలీషన్లో, క్రోమోజోమ్ యొక్క ఒక భాగం తెగిపోయి క్రోమోజోమ్ చిన్నదవుతుంది (Fig. 8.1a). ఉదాహరణకు, రెటినోబ్లాస్టోమా క్రోమోజోమ్ 13 యొక్క ఒక భాగం తొలగించబడటం వలన సంభవిస్తుంది. కొన్నిసార్లు క్రోమోజోమ్ యొక్క రెండు చివరలు తొలగించబడినప్పుడు, అవి రింగ్ క్రోమోజోమ్ను ఏర్పరచడానికి తిరిగి అతుక్కోవచ్చు.

2. డ్యూప్లికేషన్ (పునరావృతం)- డ్యూప్లికేషన్ అంటే క్రోమోజోమ్ యొక్క ఒక భాగం పునరావృతమై పొడవైన క్రోమోజోమ్ ఏర్పడినప్పుడు (Fig. 8.1b). ఇది ఉదా., క్రోమోజోమ్ 17పై జన్యువుల డ్యూప్లికేషన్ వలన సంభవించే చార్కోట్-మేరీ-టూత్ వ్యాధి వంటి పరిస్థితులకు దారితీయవచ్చు.

3. ఇన్వర్షన్ (విపర్యయం) - ఇన్వర్షన్లో, క్రోమోజోమ్ యొక్క ఒక భాగం తెగిపోయి, పూర్తిగా తనను తాను రివర్స్ చేసుకొని క్రోమోజోమ్తో తిరిగి అతుక్కుంటుంది. ఇక్కడ క్రోమోజోమ్ యొక్క మొత్తం పొడవు అదే ఉంటుంది కానీ జన్యువుల దిశ 180 డిగ్రీలు రివర్స్ అవుతుంది (Fig. 8.1c). ఉదాహరణకు, క్రోమోజోమ్ 17 యొక్క ఒక భాగం యొక్క ఇన్వర్షన్ వలన సంభవించే RCAD సిండ్రోమ్.

4. ట్రాన్స్లోకేషన్ (స్థానాంతరణ) - ట్రాన్స్లోకేషన్లో, క్రోమోజోమ్ యొక్క ఒక భాగం తెగిపోయి మరొక క్రోమోజోమ్తో తనను తాను తిరిగి అతుక్కుంటుంది. రెండు క్రోమోజోమ్ల మధ్య భాగాల పరస్పర మార్పిడి ఉంటే, దానిని

Fig. 8.1: (a) డిలీషన్ (b) డ్యూప్లికేషన్ (c) ఇన్వర్షన్ మరియు (d) ట్రాన్స్లోకేషన్

రెసిప్రోకల్ ట్రాన్స్లోకేషన్ అంటారు. ఉదాహరణ: బర్కిట్ లింఫోమా, ఇక్కడ క్రోమోజోమ్లు 8 మరియు 14 మధ్య పదార్థాల మార్పిడి జరుగుతుంది. ఒక క్రోమోజోమ్ యొక్క ఒక భాగం తెగిపోయి, పరస్పర మార్పిడి లేకుండా, మరొక క్రోమోజోమ్తో అతుక్కుంటే, దానిని రాబర్ట్సోనియన్ ట్రాన్స్లోకేషన్ అంటారు. ఇది కణం యొక్క క్రోమోజోమ్ సంఖ్య తగ్గడానికి దారితీయవచ్చు (Fig. 8.1d).

8.1.2 సంఖ్యాత్మక క్రోమోజోమ్ అసాధారణతలు

సంఖ్యాత్మక క్రోమోజోమ్ అసాధారణతల వలన సాధారణంగా గమనించబడే కొన్ని సిండ్రోమ్లు/వ్యాధులను క్రింది విభాగంలో వివరించారు. సిండ్రోమ్ అనే పదం సాధారణంగా నిలకడగా కలిసి సంభవించే లక్షణాల సమూహాన్ని, లేదా సంబంధిత లక్షణాల సమితితో వర్గీకరించబడిన పరిస్థితిని సూచిస్తుంది. ఒక వ్యాధి అంటే అంతర్గత లేదా బాహ్య కారకాలకు అసాధారణ శరీరధర్మ ప్రతిస్పందన ఉదా., సూక్ష్మజీవుల వలన సంభవించే జ్వరం.

1. డౌన్ సిండ్రోమ్

సంభవం: సుమారు 800 జీవంతంగా జననాలలో 1 కి సంభవిస్తుంది.

క్రోమోజోమ్ ఆధారం: డౌన్ సిండ్రోమ్ అనేది అదనపు క్రోమోజోమ్ 21 ఉనికి వలన ఏర్పడే జన్యు స్థితి. ఇక్కడ, క్రోమోజోమ్ 21 మూడుసార్లు పునరావృతమవుతుంది (ట్రైసోమీ 21), సాధారణ వ్యక్తిలో రెండుసార్లు కనిపించే బదులు. డౌన్ సిండ్రోమ్ యొక్క కేరియోటైప్ 47, XX, +21 (స్త్రీలు) మరియు 47, XY, +21 (పురుషులు) గా సూచించబడుతుంది (Fig. 8.2a).

Fig. 8.2: (a) డౌన్ సిండ్రోమ్తో బాధపడే వ్యక్తి యొక్క కేరియోగ్రామ్ (b) క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్తో బాధపడే వ్యక్తి యొక్క కేరియోగ్రామ్

ట్రైసోమిక్ స్థితి సాధారణంగా నాన్ డిస్జంక్షన్ అని పిలువబడే కణ విభజన ప్రక్రియలో లోపం వలన సంభవిస్తుంది, అనగా, కణ విభజన సమయంలో క్రోమోజోమ్లు వేరు కావడంలో అసమర్థత.

కుటుంబంలో డౌన్ సిండ్రోమ్ బిడ్డ కలిగే అవకాశం తల్లి వయస్సుతో పెరుగుతుంది. గర్భం సమయంలో 35 సంవత్సరాలకు పైబడిన తల్లులలో $85 \%$ కంటే ఎక్కువ డౌన్ సిండ్రోమ్ బిడ్డలు జన్మించినట్లు నివేదించబడింది.

క్లినికల్ లక్షణాలు: డౌన్ సిండ్రోమ్ యొక్క కొన్ని విభేదించే లక్షణాలు: చదునైన ముఖం, వాలు కన్ను, చిన్న నోరు, బయటికి ఉబ్బే నాలుక, చదునైన ముక్కు, చిన్న మెడ, చిన్న చేతులు మరియు కాళ్ళు, అరచేతి అంతటా ఒకే లోతైన మడత, తక్కువ IQ, నిలిచిపోయిన వృద్ధి, కండరాల హైపోటోనియా, అభివృద్ధి చెందని గోనాడ్లు. డౌన్ సిండ్రోమ్ బిడ్డలు శ్వాస, గుండె లేదా వినికిడి సమస్యలను కూడా చూపిస్తాయి.

Fig. 8.3: క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్తో ఉన్న వ్యక్తి

రోగ నిర్ధారణ మరియు చికిత్స: డౌన్ సిండ్రోమ్లు సాధారణంగా కేరియోటైప్లో అదనపు క్రోమోజోమ్ 21 ద్వారా నిర్ధారించబడతాయి. డౌన్ సిండ్రోమ్ కోసం ఒకే ప్రామాణిక చికిత్సా ప్రోటోకాల్ లేదు. ఈ వ్యక్తులు ప్రదర్శించే నిర్దిష్ట పరిస్థితుల సమితి ఆధారంగా చికిత్సలు అనుకూలీకరించబడతాయి. చిన్న వయస్సులో, డౌన్ సిండ్రోమ్తో ఉన్న పిల్లలు స్పీచ్ థెరపీ, ఫిజియోథెరపీ మరియు పోషక పదార్థాల సప్లిమెంట్లు తీసుకోవడం వలన ప్రయోజనం పొందవచ్చు.

1900ల ప్రారంభంలో, సగటున, డౌన్ సిండ్రోమ్లు 9 సంవత్సరాల వరకు జీవించేవారు. ఇప్పుడు రోగ నిర్ధారణ మరియు చికిత్సా సాంకేతికతల్లో పురోగతితో, ఆయుర్దాయం 60 వరకు మరియు అంతకంటే ఎక్కువ కూడా పెరిగింది.

2. క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్

సంభవం: సుమారు 1000 కొత్తగా జన్మించిన పురుషులలో 1 కి సంభవిస్తుంది.

క్రోమోజోమ్ ఆధారం: జీనోటైప్: 47, XXY. పురుషులను ప్రభావితం చేస్తుంది. అదనపు క్రోమోజోమ్ జన్యుపరంగా ప్రసారం చేయబడదు (అనగా, క్లైన్ఫెల్టర్ నవజాత శిశువు క్లైన్ఫెల్టర్ తండ్రిని కలిగి ఉండదు) కానీ మియోసిస్ సమయంలో (గేమీట్ ఏర్పడే సమయంలో) $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్ జత నుండి తనను తాను వేరు చేసుకోలేకపోవడం వలన ఏర్పడుతుంది. XX అండం Y శుక్రకణంతో ఫలదీకరణం XXY యుగ్మజాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

క్లినికల్ లక్షణాలు: క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్ పిల్లలు వారి వయస్సుకు అసాధారణంగా పొడవుగా ఉంటారు, ముఖం మరియు శరీరంపై వెంట్రుకలు తక్కువగా ఉంటాయి, చిన్న వృషణాలు, పెద్దవైన breasts మరియు మొరడు గొంతు (Fig. 8.2b మరియు 8.3).

రోగ నిర్ధారణ మరియు చికిత్స: క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్ను నిర్ధారించడానికి అత్యంత తరచుగా ఉపయోగించే పద్ధతులలో ఒకటి బక్కల్ స్మియర్ యొక్క బార్ బాడీ టెస్ట్ ద్వారా. సాధారణంగా పురుష బక్కల్ స్మియర్లో బార్ బాడీ కనిపించదు. అయితే, క్లైన్ఫెల్టర్లో ఒక బార్ బాడీ కనిపిస్తుంది, ఇది అదనపు $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్ ఉనికిని సూచిస్తుంది.

పుట్టిన సమయంలో, క్లైన్ఫెల్టర్తో ఉన్న బిడ్డలు ఇతర సాధారణ బిడ్డలతో కొంచెం భిన్నంగా ఉంటారు. అయితే, వయస్సు పెరిగేకొద్దీ తేడాలు గమనించదగినవిగా మారతాయి, ప్రత్యేకించి యుక్తవయస్సు సమయంలో.

క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్లతో ఉన్న వ్యక్తులు తరచుగా పురుషత్వంగా కనిపించడానికి టెస్టోస్టెరోన్తో చికిత్స పొందుతారు. ఆక్రమణకు దారితీసే నిరాశను నియంత్రించడానికి వారు మానసికంగా కూడా సలహా పొందాలి.

3. టర్నర్ సిండ్రోమ్

సంభవం: 2,500 కొత్తగా జన్మించిన బాలికలలో 1 కి సంభవిస్తుంది, తరచుగా గర్భస్రావాలు మరియు మృత జననాలలో గమనించబడుతుంది.

క్రోమోజోమ్ ఆధారం: స్త్రీలను ప్రభావితం చేస్తుంది, ప్రభావిత స్త్రీలలో లేని $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్ వలన ఏర్పడుతుంది. దీనిని మోనోసోమీ $\mathrm{X}$ అని అంటారు మరియు కేరియోటైప్ ఇలా సూచించబడుతుంది: $45, \mathrm{X}$. ఒక అండం యొక్క మియోసిస్ సమయంలో కణ విభజన లోపం ఫలితంగా ఒక అండం $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్ లేకుండా మరియు మరొకటి రెండు $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్లతో ఏర్పడుతుంది. $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్ లేని అండం ఒక $\mathrm{X}$ క్రోమోజోమ్తో ఉన్న శుక్రకణంతో కలిసి $45, \mathrm{X}$ స్థితిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. టర్నర్ సిండ్రోమ్తో ఉన్న తల్లులు ఈ స్థితిని వారి కుమార్తెలకు అందించలేరు అనగా, ఈ స్థితి వారసత్వంగా లభించదు.

క్లినికల్ లక్షణాలు: టర్నర్ సిండ్రోమ్లు ఈ క్రింది లక్షణాల ద్వారా నిర్ధారించబడతాయి - పొట్టి శరీరం, జాలకడ మెడ (అనగా, మెడ చర్మం అసాధారణంగా వదులుగా ఉంటుంది మరియు మెడ నుండి అనేక సెంటీమీటర్లు లాగవచ్చు), చిన్న breasts, తక్కువ

Fig. 8.4: టర్నర్ సిండ్రోమ్ సెట్ చెవులు (అనగా, చెవులు సాధారణ స్థానం కంటే తక్కువగా ఉంచబడతాయి), ఉబ్బిన చేతులు మరియు పాదాలు. ఇంకా, అండాశయాలు అభివృద్ధి చెందవు మరియు రజస్సు సాధారణంగా ఉండదు (Fig. 8.4).

రోగ నిర్ధారణ మరియు చికిత్స: ప్రీనేటల్ క్రోమోజోమ్ నిర్ధారణ సాధారణంగా అమ్నియోసెంటేసిస్ లేదా కోరియోనిక్ విల్లస్ సాంప్లింగ్ ద్వారా జరుగుతుంది. యుక్తవయస్సు వచ్చే సమయంలో మొదటి పరీక్ష బక్కల్ స్మియర్ యొక్క బార్ బాడీ పరీక్ష. బార్ బాడీ లేకపోవడం వివరణాత్మక విచారణతో ఈ పరిస్థితిని అనుసరించడానికి మొదటి సూచిక. ఇతర సిండ్రోమ్ల వలె, శాశ్వతమైన నివారణ లేదు. అయితే, హార్మోన్లు ఆండ్రోజెన్ మరియు ఈస్ట్రోజెన్ యొక్క నియంత్రిత నిర్వహణ ద్వారా వృద్ధి మరియు అండాశయ క్రియలను బలోపేతం చేయవచ్చు.

బాక్స్ 1

సిండ్రోమ్లతో ప్రసిద్ధ వ్యక్తులు

1. ఇసబెల్లే స్ప్రింగ్మూల్ డౌన్ సిండ్రోమ్తో ఉన్న ప్రసిద్ధ ఫ్యాషన్ డిజైనర్. ఈ సాధన సాధించడం సులభం కాదు ఎందుకంటే అనేక విశ్వవిద్యాలయాలు ఆమె ఫ్యాషన్ డిజైన్ చదవడానికి దరఖాస్తును తిరస్కరించాయి. కానీ ఆమె పట్టుదలతో కొనసాగింది మరియు ఇప్పుడు 19 సంవత్సరాల వయస్సులోని అపారమైన ప్రతిభావంతురాలు లండన్, రోమ్ మరియు మెక్సికోలో తన పనిని ప్రదర్శించింది.

2. ప్రసిద్ధ US అధ్యక్షుడు, ఆరు అడుగుల రెండు అంగుళాల పొడవు, మిస్టర్ జార్జ్ వాషింగ్టన్కు క్లైన్ఫెల్టర్ సిండ్రోమ్ ఉందని సాధారణంగా నమ్ముతారు. అతనికి పిల్లలు లేరు మరియు తరువాత జీవితంలో ఇద్దరిని దత్తత తీసుకున్నాడు.

3. దక్షిణాఫ్రికన్ మోడల్ లారెన్ ఫోస్టర్ పురుషుడిగా జన్మించి XXY క్లైన్ఫెల్టర్ స్థితితో నిర్ధారించబడింది. అయితే, లారెన్ స్త్రీ లక్షణాలతో తనను గుర్తించుకోవడానికి ఎంచుకుంది మరియు ఆమె టీనేజ్ వయస్సులో పూర్తి స్త్రీ ఫినోటైప్కు మారింది. లారెన్ విజయవంతమైన మోడల్గా మారింది మరియు వోగ్ మ్యాగజైన్లో కనిపించింది. ఆమె మిస్ సౌత్ ఆఫ్రికా పేజెంట్ కోసం పోటీ చేయాలని కూడా కోరుకుంది కానీ అనర్హులయింది.

4. హాలీవుడ్ టీవీ, ఫిల్మ్ మరియు స్టేజ్ నటి లిండా హంట్ టర్నర్ సిండ్రోమ్తో నిర్ధారించబడింది. లిండా గాయకురాలిగా తన కెరీర్ను ప్రారంభించింది మరియు పోపాయ్ ఫిల్మ్ వెర్షన్తో హాలీవుడ్ డెబ్యూచేసింది. లిండా 13 అవార్డులు గెలుచుకుంది, వాటిలో 2012 టీన్ ఛాయిస్ అవార్డ్ మరియు 1984 ఉత్తమ సహాయ నటిగా ఆస్కార్ అవార్డ్ ఉన్నాయి.

5. డాక్టర్ కాథరిన్ వార్డ్ మెల్వర్ USలో ప్రసిద్ధ మెడికల్ జెనెటిక్స్ డాక్టర్. 4 అడుగులు మరియు 8 అంగుళాల పొడవు ఉన్న, డాక్టర్ మెల్వర్కు ఏడు సంవత్సరాల వయస్సులో టర్నర్ సిండ్రోమ్ నిర్ధారించబడింది. డాక్టర్ మెల్వర్ చైనా నుండి 4 సంవత్సరాల వయస్సు టర్నర్ సిండ్రోమ్ బాలిక జోయిని దత్తత తీసుకుంది.

8.2 మోనోజెనిక్ రుగ్మతలు మరియు వంశవృక్ష మ్యాపింగ్ (సిస్టిక్ ఫైబ్రోసిస్, సికిల్ సెల్ అనీమియా, హీమోఫిలియా, కలర్ బ్లైండ్నెస్, ADA)

మోనోజెనిక్ వ్యాధి ఒకే జన్యువులో లోపం వలన సంభవిస్తుంది. ప్రస్తుత అంచనా ప్రకారం 10,000 కి పైగా మానవ వ్యాధులు మోనోజెనిక్గా ఉంటాయని అంచనా వేయబడింది, ప్రపంచవ్యాప్తంగా మిలియన్ల వ్యక్తులను ప్రభావితం చేస్తాయి. వ్యాధి స్వభావం, దాని సంకేతం మరియు లక్షణాలు సవరించబడిన లేదా లోపభూయిష్ట జన్యువు నిర్వహించే విధులపై ఆధారపడి ఉంటాయి. ఈ వ్యాధులు మెండెల్ నియమాల ప్రకారం వారసత్వంగా లభిస్తాయి. కొన్ని సందర్భాల్లో, మ్యుటేషన్ స్వయంభువుగా ఉండవచ్చు మరియు అక్కడ మనకు మునుపటి కుటుంబ చరిత్ర లభించదు. సికిల్ సెల్ అనీమియా వంటి నిర్దిష్ట వ్యాధిని కలిగించే ఒక జన్యువులో ఒకే మ్యుటేషన్ ఉండవచ్చు లేదా సిస్టిక్ ఫైబ్రోసిస్ వంటి ఒకే వ్యాధిని ఉత్పత్తి చేసే ఒక జన్యువులో బహుళ రకాల మ్యుటేషన్లు ఉండవచ్చు (ఒక జన్యువులో 200 కి పైగా వివిధ రకాల మ్యుటేషన్లు సంభవించవచ్చు).

సింగిల్-జీన్ లేదా మోనోజెనిక్ వ్యాధులను వారసత్వ నమూనా ప్రకారం ఈ క్రింది వర