אפשר לחלק את הא-נורמליות במספר הכרומוזומים ל-3 קבוצות: פלואידיות, פלואידיות לא-מאוזנת ופולי פלואידיות.

פלואידיות (ploidy)

רוב התאים בגוף האדם הם די-פלואידים. כלומר, הם מכילים שני עותקים של הגנום האנושי. מקובל לסמן את תכולת ה- DNA באות C ואת מספר הכרומוזומים באות n. באדם C=3.5×10^-12 g ו- n=23. בתאים די-פלואידים יש 2C וגם 2n. יש יצורים בעלי פלואידיות שונה, לרוב בעלת מספר זוגי, מפני שבמצבים של תלת פלואידיות (triploidy) יש קושי בחלוקת מיוזה. מקור התאים הדיפלואידים בגופנו הוא בביצית המופרית (זיגוטה) ע"י חלוקות מיטוזה חוזרות ונשנות. מהמצב שבו תאי הבת מתחילים להתהוות ועד למצב שבו כל אחד מתאי הבת עובר לשלב S במחזור התא – תכולת ה- DNA בתא היא 2C. חלוקת תא אינה נפסקת לאחר המעבר לשלב S במחזור התא.

המצב שבו מצויים התאים הלא מתחלקים הוא שלב G1 ממושך, הקרוי לעתים גם G0. לעתים מתקבל הרושם כי האירועים המעניינים במחזור התא הם אלה המתרחשים בשלב S ובשלב M, אך לא כן הוא. פעילות הגנום המשמעותית ביותר חלה דווקא בשלבי המעבר G1 או G0.

הביטו בתמונה:

זכויות יוצרים: מכון ויצמן למדע.

נגזרת מהתאים הדיפלואידים בגוף יוצרת את שושלת תאי המוצא של תאי הזוויג. תאים אלה הם המקור לתאים דיפלואידים מיוחדים המצויים בשחלות ובאשכים והיכולים להתחלק במיוזה וליצור גמטות דיפלואידיות (ביצה או זרע). בגמטות האדם ישנם 22 כרומוזומים אוטוזומיים ובנוסף כרומוזום זוויג אחד, סה"כ 23 כרומוזומים. בביצה כרומוזום הזוויג הוא תמיד X, ובזרע כרומוזום הזוויג יכול להיות X או Y. לאחר ההפריה הזיגוטה היא דיפלואידית עם הרכב כרומוזומים 46,XX או 46,XY. התאים האחרים בגוף (שאינם תאי זוויג) קרויים תאים סומטיים. מבין התאים הסומטיים יש תאים שמידת הפלואידיות שלהם שונה. למשל, תאי דם חסרי גרעין ותאי עור (בשם קרטינוציטים) חסרי אברונים הם בעלי פלואידיות אפס (nulliploid). קיימים מצבים סבוכים יותר בגוף האדם כמו תהליכים מסובכים היוצרים מצב של ארבע-פלואידיות בתאי כבד מתחדשים. תאי מוח עצם שיוצרים טסיות דם הם בעלי פלואידיות מרובה אף יותר.

תלת-פלואידיות (triploidy) מופיעה בטווח שבין 1 ל-3 אחוזים מכלל הלידות באדם. המקרה הנפוץ ביותר נובע משני זרעים המפרים ביצית אחת. תלת-פלואידיות יכולה לקרות גם כשהביצית המופרית היא דיפלואידית. רוב העוברים התלת פלואידים אינם מצליחים לשרוד. עוברים ארבע-פלואידים מסתיימים תמיד בהפלות טבעיות. הסיבה לכך היא שהחלוקות הראשונות של הזיגוטה אינן מתאפשרות. ידוע כי בכל האנשים בעלי פלואידיות נורמלית יש מספר תאים שהם מרובי פלואידיות (polyploidy cells).

זכויות יוצרים: מכון ויצמן למדע.

פלואידיות לא מאוזנת (Aneuploidy)

בפלואידיות מאוזנת מתכוונים למערכת שלמה של כרומוזומים (n, 2n, 3n וכו'). מצב של פלואידיות לא מאוזנת הוא בדיוק הדבר ההפוך: כאשר כרומוזום יחיד מופיע פעם נוספת או כשהוא חסר ממערך הכרומוזומים השלם. טריזומיה – מצב שבו קיימים שלושה עותקים של כרומוזום מסוים, למשל, טריזומיה 21 בתסמונת דאון ( 47,XX + 21 או 47,XY + 21).

יש גם מצב של מונוזומיה, כאשר יש חסר בכרומוזום יחיד, למשל, מונוזומיה (45, X) X, שקיימת בתסמונת טרנר.

בתאים סרטניים יש פלואידיות לא מאוזנת משמעותית עם הרבה מאוד א-נורמליות כרומוזומלית.

פלואידיות לא-מאוזנת מוכרת למשל במצב של אי-היפרדות: מצב שבו הכרומטידות האחיות אינן נפרדות. אם מצב זה חל במיוזה – יתקבלו 22 או 24 כרומוזומים, ובשלב ההפריה תתקבל זיגוטה עם טריזומיה או מונוזומיה (ראו בכפתור אי-היפרדות).

מדוע חשוב לפתח שיטות לקביעת מצב פלואידיות בתאים?

ניתוח תכולת DNA הוא כלי אבחון של גידולים סרטניים רבים וביניהם סרטן השד. פלואידיות לא מאוזנת מצויה במרבית סוגי הסרטנים וכוללת א-נורמליות כרומוזומלית. כשצובעים DNA בתא בצבעים ייחודיים המתאימים בעוצמתם לכמות ה-DNA , ניתן להסיק מכך על תכולת ה-DNA בגרעין התא הנבדק. בתוך תרבית תאים נתונה ניתן לאבחן באמצעות שיטה זו אוכלוסיית תאים שבה יש פלואידיות לא מאוזנת בנוסף לבדיקת תכולת ה-DNA בתא המעידה על השלב במחזור התא.

פולי-פלואידיות (או רב-פלואידיות = polyploidy)

מקרים אלה מורכבים, וקצרה היריעה מלעסוק בהם במסגרת זו.

להרחבה, אנא קראו באתר:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=hmg.section.2133

או בספר Human molecular genetics שנכתב ע"י Tom Strachan and Andrew P. Reed בהוצאת BIOS scientific publishers, בע"מ.