KROMOZOM ANOMALİLERİ

MUTASYON
Mutasyon; kalıtsal materyalin miktar, organizasyon veya içeriğindeki herhangi bir değişikliği belirtmekte kullanılır.

Kalıtsal materyalde, homolog kromozomlar arasında değiş tokuşla meydana gelen değişimler (rekombinasyona yol açan olaylar) mutasyon kapsamına girmez. Mutasyonlar doğada kendiliğinden meydana geldiği gibi mutagen adı verilen fiziksel veya kimyasal dış etkenler tarafından da meydana getirilebilirler.
Mutasyon sonucu meydana gelen ürüne ve bu değişikliği taşıyan hücre veya organizmaya mutant adı verilir.



Bazen genomdaki bir değişiklik fenotipte gözlenemeyebilir veya tam aksine etkisi canlıyı
öldürecek kadar kuvvetli olabilir (öldürücü mutasyon).

Bu iki uç nokta arasında ise, mutasyonların büyük çoğunluğu bireyin fenotipinde çok çeşitli değişikliklere
yol açar ve onun ortama uyumunu, bunun sonucunda da yaşama yeteneğini çeşitli ölçülerde etkiler.
Mutasyonun önemli özekliklerinden biri, genomda kalıtsal bir değişim olmasıdır. Bununla beraber, çok hücreli ve eşeyli olarak üreyen organizmalarda mutasyonun kalıtsal olabilmesi için germ (üreme) hücrelerinde meydana gelmesi gerekir.


Mutasyon, populasyonlardaki çeşitliliğin oluşmasından sorumlu etkenlerden biri olması ve sonuçta türlerin
evriminde rol oynaması nedeniyle genetik ve biyolojik açıdan çok önemli bir olaydır.

Mutasyonlar; kromozomların sayı veya yapılarındaki değişiklikler ile sitolojik olarak kromozom düzeyinde
gözlenemeyen ancak bireyin fenotipindeki farklılıkla saptanabilen gen mutasyonları olarak gruplandırılabilirler.
Mutason deyimi, genellikle genlerin yapısında meydana gelen değişmeler (gen mutasyonları) için kullanılır.
Kromozomların yapı veya sayılarında meydana gelen değişikliklere daha çok kromozom değişmeleri adı verilir.




Kromozom Sayısı Değişimleri (Genom Mutasyonları)
Eşeyli üreme gösteren canlılarda gametlerde bulunan kromozomlara takım veya genom adı verilir ve sayıları
“n” sembolü ile gösterilir. Çeşitli tipleri olan ve her birine farklı adlar verilen kromozom sayısı değişmeleri başlıca iki gruba ayrılır.

1.Öploidi
Kromozom takım sayısındaki değişmelerdir. Bir takımdaki kromozomların hepsinin birden sayısının tam katlar halinde yükselmesi veya organizmada sadece tek takım kromozom bulunması biçiminde olabilir.

 Çeşitli öploidi çeşitleri (her harf bir kromozomu işaret etmektedir).

1.a) Monoploidi
Normalde diploid olan hayvan veya bitki türlerinde ender olarak bazı bireylerin hücrelerinde sadece bir
takım yani n sayıda kromozom bulunur. Bu olaya monoploidi, böyle bireylere de monoploid adı verilir.
Bu olay ilk kez 1924’de Datura bitkisinde gösterilmiştir.

Bitkilerden Sorghum, Triticum, Hordeum ve diğer bazılarında monoploid bireylere rastlanır.
Hayvanlarda ise bazı böcek türlerinde monoploidi normal olarak bulunur, örneğin bal arılarında dişiler diploid
erkekler ise monoplioddir.

Monoploidler genellikle döllenmemiş yumurtanın gelişmesiyle oluşurlar. Monoploidler ait oldukları türün
diploid bireylerine genelde benzerler. Fakat onlardan daha küçüktürler.

Bunlarda her kromozomdan sadece bir tane taşındığı için bütün genler de tek kopya halinde bulunurlar.
Yani, her monoploid sahip olduğu genlerin hepsi için hemizigottur. Bunun sonucu olarak resesif genler de
etkilerini fenotipte belli ederler. Monoploidlerde mayoz bölünme sırasında kromozom eşleşmesi olmadığından kromozomların kutuplara çekilişleri düzensizdir, sonuçta da dengesiz eşey hücreleri meydana gelir. Bu durum monoploid bireyin kısır olmasına yol açar.

Modern bitki ıslahında monoploidlerden önemli ölçüde yararlanılmaktadır. Böyle bitkiler yapay olarak polenlerin gelişimiyle de elde edilebilirler. Örneğin, düşük sıcaklık etkisiyle polen embriyoid haline geçebilir bundan da monoploid bitki elde edilebilir. Bitki ıslahında monoploidlerin kullanımı sırasında tarım açısından elverişli karakterler saptanabilir.

Doku kültürü yöntemleriyle monoploid bitki elde edilmesi

1.b) Poliploidi
Poliploidi bir takımdaki kromozom sayısının hepsinin birden ikiden fazla kata yükselmesidir. Bu olay sonunda 3n, 4n, 5n ve daha yüksek katsayılı kromozomlara sahip bireyler meydana gelir. Bu bireyler sırasıyla triploid, tetraploid, pentaploid vb. adlar alırlar. Poliploidiye hayvanlarda çok sık rastlanmaz. Çünkü dölde poliploid bireylerin oluşumuna yol açacak birden fazla takım (örneğin 2n) taşıyan gametler verebilecek bireylerin bir arada bulunma olasılığı çok düşüktür.

İnsanda da poliploidi ender bir olaydır. İnsanda genellikle düşüklere yada ölü doğumlara neden olmaktadır. Çok ender olarak canlı doğanlar (69, XXX) saptanmıştır.

Buna karşılık poliploidi bitkilerinde oldukça sık görülür. Doğada birçok bitki cinsine ait türler bir poliploidi serisi oluştururlar. Bu durumda, serinin en alt basamağındaki haploid kromozom sayısına temel sayı adı verilir ve “x” harfi ile gösterilir. Örneğin bir cinste 2x, 3x, 4x sayıda kromozomlara sahip türler varsa bu sayıların her biri ait türün bireylerindeki somatik kromozom sayısının yani 2n’in karşılığıdır. Eğer bir poliploidin somatik hücrelerinde 6x bulunuyorsa ve x=12 ise bu bireyin kromozom sayısı 2n=6x=72 olur.

Poliploid bitkiler tarımda çok kullanılır. Kültüre alınmış bitkilerin birçoğu (elmai muz, arpa, buğday, kahve,
pamuk, patates, tütün, şeker kamışı vb.) poliploiddir. Poliploidlerin ortaya çıkışı birkaç yolla mümkün
olabilmektedir.

1. Mayozda kromozom sayısının yarıya inmesinin önlenmesi ile somatik hücrelerdeki kadar genoma sahip
gametlerin oluşumu. Bu durum eşey hücreleri meydana gelirken C-mayoz oluşumuyla veya hücrelerin
nukleuslarının kaynaşmasıyla sağlanabilir.

Kromozomlar I. Anafazda yarı yarıya zıt kutuplara çekilecekken, aynı nukleus içinde kalırlar (restitüsyon
nukleusu). Bir restitüsyon nukleusu II. mayoz bölünmeyi geçirerek iki hücre (diyad) meydana getirir. Normalde beklenen dört hücre (tetrad) yerine meydana gelen diyadın hücrelerinden her biri tetradınkinden büyük olmakta ve onun iki katı sayıda kromozom taşımaktadır.

2. Zigotun ilk mitoz bölünmeleri sırasında kromatidlerin farklı kutuplara çekilmesinin veya enine çeper
oluşumunun engellenmesiyle hücrelerin (veya nukleusların) kaynaşması. Böylece embriyo gelişimi sırasında bireyin kromozom sayısı iki katına yükselebilir. Bu olaya kromozom ikileşmesi adı da verilir ve kısaca “x2” işareti ile gösterilir.

Yüksek sıcaklık veya bazı kimyasal (kolşisin) maddeler mitotik iğ üzerinde etkili olur ve bir süre onun
çalışmasını önlerler.

Bu uygulama sırasında mitoz bölünmenin metafazında sentromerlerin yarılmasıyla kromatidler birbirinden ayrılır. Fakat iğ mekanizması çalışmadığı için kromatidler farklı kutuplara çekilemez ve mitoz sonucunda ana hücredekinin iki katı kromozoma sahip bir hücre meydana gelir (Cmitoz).

3. Bir yumurta hücresinin birden fazla sperm tarafından döllenmesi sonucunda da poliploid bireyler meydana
gelebilir.
Poliploid bireyler sahip oldukları kromozom takımlarının kökenine göre iki gruba ayrılır.

A)Otopoliploidi (Otoploidi)
Bir poliploidin sahip olduğu kromozom takımlarının hepsi aynı türe aitse olaya otopoliploidi adı verilir.
Bu durumda poliploidi aynı türün bireyleri arasında meydana gelmiştir.

Ototetraploidilerde verimli eşey hücreleri medya gelme şansı pek fazla değildir. Çünkü bunlarda her kromozom çeşidinden dört tane bulunur. Mayoz profazındaki kromozom eşleşmesi sırasında dört
kromozom birbiriyle yarışır ve çeşitli olasılıklar ortaya çıkabilir.

Homolog kromozomlar ikişer ikişer eşleşerek normal bivalentleri meydana getirebilir veya univalent, trivalent
ve hatta kuadrivalent oluşabilir.

Ototetraploidlerde mayozda eşleşme olasılıkları.

Döl verme olasılıkları düşük olmakla birlikte bazen doğada özellikle bitkiler arasında kendiliğinden meydana
gelmiş otoploidiye rastlanmaktadır. Otoploidler arasında ototriploidilere de oldukça sık rastlanmaktadır. Örneğin, mayozun normal olmaması nedeniyle oluşan bir diploid gametin aynı türe ait bir haploid gamet tarafından döllenmesi sonucu bir ototriploid ortaya çıkaracaktır.

Ototriploid organizmaların döllerde devam etme şansları ototetraploidlere göre daha azdır. Çünkü kromozom
takımlarının tek katlar halinde arttığı bu bireylerde ileri derecede kısırlık görülür.

Ototriploidlerde mayozda eşleşme olasılıkları.

Muzun yenen çeşitleri ototriploiddir. Bazı kıymetli karpuz, elma ve armut çeşitleride ototriploiddir. Triploid elmalar diploid olanlara göre daha iri, daha dayanıklı ve C vitamini bakımında daha zengindir. Kromozom sayısındaki artışın az olduğu poliploidi durumlarında bitkiler diploid formlara göre daha iridir; çiçekleri, yaprakları ve meyvaları bakımından adeta bir dev yapı gösterir.

Hayvanlarda ototriploidi, gonozomlarla otozomlar arasındaki dengeyi bozduğundan kısırlığa veya intersekslerin meydana gelmesine neden olmaktadır.

Allopoliploidi (Alloploidi)
Bir poliploidin sahip olduğu genomlar birden fazla türe aitse olaya allopoliploidi denir. Allopoliploidide başlangıçta farklı türlere ait kromozom takımlarının bir organizmada bir araya geldikten sonra tam katlar halinde artışı söz konusudur. Buna göre, allopoliploidi bireylerin ortaya çıkması için önce farklı türlere ait bireylerin birleşerek tür melezlerinin meydana gelmesi gereklidir.

Tür Melezi
Farklı türlere (temel karakterleri bakımından birbirine çok benzerlik gösteren ve kendi aralarında eşleşerek
verimli döller meydana getirebilen bireylerin toplamı) ait bireylerin eşleşmesiyle meydana gelen melezlere tür
melezi denir.

Tür melezleri bazen kısmen çoğu kez de tamamen kısırdır. Kısırlık çeşitli nedenlerden ileri gelir:

1. İki farklı türün genleri arasındaki uyuşmazlık: Bunun sonucu olarak tür melezlerinde eşey organları kusurlu
gelişir veya mayoz bölünmede karışıklıklar meydana gelir.

2. İki farklı türün kromozomları arasında uyuşmazlık;

a) Kromozom sayısı bakımından uyuşmazlık: Çaprazlanan iki türe ait kromozomların oldukça fazla homoloji
gösterdiklerini fakat sayı bakımından farklı oldukları durumlardır.
Örneğin, bir türün genomunda A=7, diğerinkinde ise B=14 kromozom bulunsun. Bu iki türün çaprazlanmasından meydana gelen tür melezi AB genomlarına sahip olur ve mayoz sırasında A genomunun ve B genomunun 7’şer kromozomu normal eşleşir fakat B genomunun diğer 7 kromozomu univalent halde kalır.
Bu univalentlerin kutuplara çekilmeleri tamamen rastgele olacağından değişik sayılarda (7+0, 7+1, 7+2,……….7+6 vb.) kromozom taşıyan gametler meydana gelir.

b) Kromozom yapısı bakımından uyuşmazlık: Genellikle türlerdeki kromozomlar çeşitli yapısal değişmelerle
birbirinden farklılaşmıştır.
Çaprazlanan farklı türlerin bireylerinin kromozom sayıları aynı bile olsa kromozomlar arasında homoloji
bulunmadığından tür melezinde normal kromozom eşleşmesi olamaz. Bu da mayozda karışıklığa, dengesiz gametlerin meydana gelmesine ve sonuçta kısırlığa yol açar.

Renner ve Müntzing (1930) genetik uyuşmazlığın kısırlık meydana getirmek üzere etkili olduğu evreye göre, tür melezlerinde kısırlığı iki kısma ayırmışlardır. Genetik uyuşmazlığın diploid dokular üzerine etki yaparak eşey organlarının kusurlu gelişmesine ve görevlerini yapamamalarına neden olduğu tipi diplontik kısırlık olarak adlandırmışlardır.

Haplontik kısırlık olarak tanımladıkları tipte ise genetik uyuşmazlığın gametlere yada gametofite etki ettiğini
kabul etmişlerdir.

Genellikle kısır olan tür melezleri bazen verimli ve sabit hale geçerler, yani karakterlerini koruyarak dölden döle devam ederler. Bu da ancak tür melezlerindeki kromozom sayılarının tam katlar halinde yükselerek allopoliploid duruma geçmeleri ile gerçekleşebilir.

Bir tür melezinde kromozom sayısının yükselmesi çeşitli yollarla olabilir:
1. Örneğin, AA genomunu taşıyan bir türe ait birey BB genomuna sahip bir başka türe ait birey tarafından
döllenecek olursa meydana gelen tür melezi AB genomunu taşır.

Bu melez A ve B takımları arasında homoloji bulunmaması nedeniyle kısmen yada tamamen kısır olacaktır.
Ama eğer kendiliğinden veya özel bir uygulama sonucu AB zigotunun ilk bölünmeleri sırasında kromozom sayısı iki katına çıkarılırsa allotetrapoliploid (AABB) bir birey oluşur. Allotetrapoliploidilere amfidiploid de denilmektedir.

Bir allotetrapoliploidin (amfipoliploid) meydana geliş biçimleri.

Allopoliploid bireylerde farklı takımlara ait kromozomlarının her birinin sadece bir homoloğu vardır.
Bu nedenle mayoz sırasında normal eşleşmeler yaparak bivalentleri oluştururlar.
Bazen allopoliploid tür melezleri doğada kendiliğinden meydana gelir. Böyle melezlerin herhangi bir yolla
allopoliploid duruma geçmesi hem tür melezlerinin verimli hale geçmesine yol açar hem de yeni türlerin oluşumuna neden olur. Bu bakımdan poliploidinin evrime önemli katkısı vardır.

Allopoliploidilerin meydana gelişine yol açabilecek değişik yollar.

Ekmeklik buğday (Triticum aestevum) bu şekilde meydana gelmiş poliploid türlere iyi bir örnek oluşturur.
Bir allopoliploid olan T. aestevum’da üç ayrı genom (AABBCC) bulunur. Yapılan sitolojik çalışmalar bu
genomlardan ikisinin (A ve B) bir tetraploid olan T. dicoccum’da üçüncüsünün (C) ise diploid ve yakın akraba bir cins olan Aegilops’da bulunduğunu ortaya koymuştur. Tür melezlerinden poliploid yoluyla yeni türler meydana gelişine ait diğer bir örneği Nicotiana tabacum (tütün) oluşturur.

Alloheksaploid yapay buğdayın (Triticum aestevum spelta) elde ediliş şeması.

Yapay olarak elde edilmiş ve tarımda geniş çapta kullanım potansiyeline sahip bir örnek de Triticale,
Triticum (buğday 2n=6x=42) ile Scale (çavdar 2n=2x=14) arasında elde edilmiş bir amfidiploiddir. Bu bitkide buğdayın yüksek verim özelliğiyle çavdarın dayanıklılığı bir araya gelmiştir.

Poliploidi, bazen bir bireyin somatik hücrelerinde de meydana gelir ve o zaman endopoliploidi (endoploidi)
olarak adlandırılır. Endopoliploidi endomitoz adı verilen olayın sonucudur. Farklılaşmış ve bölünme yeteneği kaybolmuş hücrelerde bazen nukleus zarı kaybolmadığı halde kromozomların mitozda olduğu gibi boyuna bölünerek sayılarını iki veya daha fazla kata yükselttikleri bilinmektedir.

Fakat bu olay sırasında iğ oluşumu ve sitokinez meydana gelmez, bunun sonucunda sayısı artan kromozomlar aynı hücre nukleusu içinde kalırlar. Bu olay ilk kez Geitler tarafından izlenmiş ve olaya endomitoz adı verilmiştir.

Endomitozla oluşan yavru kromozomlar bazen birbirinden ayrılarak bağımsız kromozomlar halini alır, o zaman buna polisomati’de denir. Eğer yavru kromozomlar birbirinden ayrılmaz ve çok sayıda kromatidden ibaret dev kromozomları meydana getirirlerse o zaman politeni’den söz edilir. Politeni dipter larvalarının tükürük bezi hücrelerinde çok sık görülür.

Endopoliploidinin tam tersi bir olay somatik redüksiyon’dur. Bazen bölünme halindeki hücrelerde sitokinez çok hızlı olur fakat kromozom duplikasyonu (iki katına çıkma) onu aynı hızla izleyemez. O zaman hücrede bulunan kromozomlar iki yavru hücreye paylaştırılır. Böylece kromozom sayısı normaldakinden az olan yavru hücreler meydana gelir. Endomitoz gibi somatik redüksiyon da somatik hücrelerde kromozom sayısı değişmelerine yol açar.

B) Anöploidi
Bir takımdaki kromozomlardan birinin veya birkaçının sayısının değişmesi olayıdır. Bu olay mayoz veya
mitozdaki anormallikler sonucu ortaya çıkar. Anöploid bir birey çoğu kez haploid sayıdan fazla veya
eksik sayıda kromozom taşıyan eşey hücrelerinin (anöploid gametlerin) döllenmeye katılmasıyla meydana
gelir. Böyle gametler, mayoz sırasındaki bir hata sonucu oluşurlar.

Normal olarak her bivalentteki iki kromozomun 1. anafazda birbirinden ayrılıp zıt kutuplara çekilmesi
gerekirken bazen bir bivalentin iki kromozomu birbirinden ayrılmayıp birlikte aynı kutba gider. Bu olaya
kromozomların ayrılmaması (non-disjuction) adı verilir.

Anöploidinin çeşitli tipleri vardır;

Monosomi: Diploid bir bireyde tek bir kromozomun eksik olması durumudur. Böyle bir birey, mayoz sırasında kromozomların ayrılmaması nedeniyle oluşmuş ve bir kromozomu eksik olan (n-1) bir gametle normal (n) bir gametin birleşmesi sonucu meydana gelir ve kromozom sayısı 2n-1 olur. Monosomik poliploidler yaşayabilirler.

Nullisomi: Bir organizmada bir kromozomun homoloğu ile birlikte eksik olması yani bir kromozom çeşidinin hiç bulunmamasıdır. Bu tip diploid bireyler 2n-2 formülü ile gösterilirler.
Nullisomik bireyler aynı çeşit kromozomu kaybetmiş iki anöploid (n-1) gametin birleşmesiyle meydana gelir.


Polisomi: Bir takımdaki kromozomlardan birinin veya birkaçının sayısının artması olayıdır. Polisomi artan
kromozom sayısına göre trisomi, tetrasomi vb. adlar alır.

Trisomi: Bir diploidde bir kromozomun fazla bulunmasıdır. Böyle bireylerin kromozom sayıları 2n+1 formülü ile gösterilir. Eğer iki ayrı kromozom çeşidinden birer kromozom fazla bulunuyorsa buna çift trisomi denir ve formülü 2n+1+1 biçimini alır.

Trisomik bireyler bir kromozom çeşidine ait iki homoloğu birden taşıyan bir anöploid (n+1) gametle normal (n) bir gametin birleşmesiyle meydana gelir. Trisomik bitkiler genellikle diploidlere göre daha zayıf ve
verimleri daha düşüktür. Çünkü 3 adet bulunan kromozomlar mayozda eşleşme sırasında trivalent
yaparlar ve genellikle bunların ikisi bir kutuba biri de diğer kutuba gider, sonuçta n ve n+1 kromozomlu
gametler meydana gelir.

İnsanda en çok rastlanan trisomi örneklerinden biri, kadında yumurta oluşumunda 21. kromozom çiftinin
mayozda ayrılmamasıyla meydana gelir. Bu yolla oluşan gametlerle normal haploid gametlerin döllenmesinden 47 kromozomlu olan ve 21. kromozomu 3 adet olarak taşıyan (triplo-21) çocuklar doğar. Triplo-21 ilk kez 1866’da Down tarafından gösterilmiş olan bir sendromun (Down sendromu veya Mongolizm) nedenlerinden biridir.

Down sendromunun bir diğer nedeni, fazla 21. kromozomun diğer bir otozoma, özellikle D grubundan bir
kromozoma yapışmasıyla meydana gelen bir translokasyondur.

Böyle çocuklar doğdukları zaman kolaylıkla tanınabilirler. Çünkü göz kapakları Mongol tipinde (epikantik), elleri büyük, ağızları açık, damakları dardır. Büyüme sırasında zeka gelişimleri geri kalır, bu çocuklardaki zeka geriliğine mongol tipi idiotluk da denir.

Edward sendromu (triplo-18): Bu tip çocuklarda çok sayıda yapısal bozukluk görülür. Genellikle doğumdan 3- 4 ay sonra ölürler, bazıları ise yaklaşık 2 yaşına kadar yaşamaktadır.

Patan sendromu (triplo-13): 13. kromozoma ait trisomiden kaynaklanır.

Tetrasomi
Diploid bir bireyde takımdaki kromozomlardan birinin dört tane bulunmasıdır, tetrasomik bireyler 2n+2
formülüyle gösterilir. Anöploidi olayına poliploidilerde de rastlanmaktadır. Bunlarda takımlardaki kromozomlardan bir veya birkaçındaki artış hiperploidi, azalma ise hipoploidi olarak adlandırılır.

Kromozom Yapısı Değişimleri (Kromozom Mutasyonları) 
Genetik bilgide değişimlere neden olan olaylar kromozomların yapılarındaki değişmeler sonucunda da meydana gelir. Bu olaylarda kromozom sayısı aynı kalır fakat kromozomlarda bazı parçaların kaybolması, fazlalaşması veya yer değiştirmesi yoluyla kalıtsal materyal değişime uğrar.

Kromozom kırıklarına yol açan etkenlere Radiomimetik Etkenler denir (x, gamma ışınları, UV ışık, çeşitli kimyasal maddeler vb)

Kromatid tipi kırılmalarda, bir kromozomun yalnız bir kromatidinde kırılma olur. Kopan parça sağlam olan kardeş kromatidin yanında ve ona çok yakın olarak kalır.

Kromozom tipi kırılmalarda ise bir kromozomun her iki kromatidi aynı noktada kırılır, iki kırık uç meydana gelir ve kromozom biri sentromerli (sentrik) diğeri sentromersiz (asentrik) olmak üzere iki parçaya ayrılır.

Kırılmayı üç farklı olay izleyebilir;

1.Kırık uçların yeniden birleşmeden kalmasıdır. Bu durumda sentromersiz olan parça sonuçta kaybolur.

2. Kırık uçların yeniden birbirine bağlanmasıdır, böylece kromozom eski yapısını kazanır yani hiçbir değişiklik
olmaz.

3. Kırılmalarla oluşan kromozom parçalarının bir veya iki ucuna aynı veya farklı kromozoma ait bir parçanın
bağlanmasıdır.

Birçok araştırıcıya göre kırılmalar rastgele meydana gelmezler, yani kromozomlar üzerinde bazı bölgelerin
kırılmaya karşı duyarlılıkları diğer bölgelere göre daha fazladır.

Kromozomlar ayrıca, genellikle tek kromatid halinde oldukları zaman yani metabolik evrede daha kolay kırılırlar. Yeniden yapışma olmaması durumunda meydana gelen sentromerli ve sentromersiz parçalar mitoz ilerlerken uzunlamasına yarılır ve her biri iki kromatid meydana getirir.

Daha sonra her parçadaki iki kromatidin kırık uçları birbiriyle birleşebilir. Bu olaya kardeş kromatidlerin birleşmesi denir.

Kardeş kromatidleri birleşmiş olan parçalar sentromerli ise sonunda iki sentromerli (disentrik) bir kromatid,
sentromersiz ise U şeklinde sentromersiz bir kromatid meydana gelir.

Disentrik kromatid olayı izleyen anafazda sentromerlerden birinin bir kutuba, diğerinin öbür kutuba çekilmesiyle iki kutup arasında bir köprü olarak gerilir; bu tip köprüler mitozun daha sonraki aşamalrında ya fazla gerilme nedeniyle koparlar ya da bölme çeper oluşumuyla kesilirler. Sentromersiz olan parçalar ise daha sonra kromatin tanecikleri halini alırlar ve sitoplazma içinde kaybolurlar.

Delesyon
Kromozomların parça kaybetmesi olayıdır. Kromozomun bir ucundan bir parçanın kopup kaybolmasını
bazı araştırıcılar, Defisiyens, kopup kaybolan parçanın aradaki herhangi bir bölgeden olması durumunda da
Delesyon adlandırmaktadır. Buna göre defisiyens için kromozomda tek bir noktada, delesyonda ise iki noktada kırılma meydana gelmektedir.

Kromozomun hangi bölgesinden olursa olsun parça ve sonuçta genlerin kaybolması olayı için genellikle sadece Delesyon deyimi de kullanılmaktadır. Delesyon oluşumuna yol açacak olay, bir kromozomun kendi
üzerinde dönüp ilmek oluşturmasıyla başlayabilir. Delesyon bir başka şekilde, özellikle sinapsis evresinde
birbiriyle temasta olan iki kromozomun kesişme noktasında kırılmalar olması ve meydana gelen parçaların farklı kromozomlara yapışmasıyla oluşabilir.

Yeniden yapışma sonucunda kromozomlardan birinde bazı genler eksilir yani delesyon meydana gelir.
Diğerinde ise bu genler fazla sayıda bulunur, bu durum ise duplikasyon adı verilen başka bir kromozom yapı
değişikliğidir.

Delesyonlu kromozom mayoz sırasında normal homoloğu ile eşleştiği zaman her iki kromozomda birbirinin homoloğu olan kısımlar eşleşir; normal kromozomun delesyonlu parçanın karşılığı olan bölgesi dışarı doğru bir çıkıntı yapar.

İki homolog kromozomdan sadece birinin delesyonlu olmasına heterozigot delesyon, her ikisinin de aynı bölge için delesyonlu olmasına ise homozigot delesyon adı verilir. Homozigot delesyon durumunda o parçada taşınan genler homolog kromozomların her ikisinde de bulunmadığı için canlı genellikle yaşayamaz.
Heterozigot durumda ise kaybolan kromozom parçası büyük ise yine ölüme yol açabilir, küçük ise canlının fenotipinde değişmeler meydana getirir.

Delesyon meydana gelirken oluşan kromozom parçası ve onun meydana getirdiği delesyon halkası sentromerli ise hücrede varlığını devam ettirir.

Dominant allelin kaybolması nedeniyle resesif bir allelin fenotipte kendini belli etmesi olayına yalancı dominantlık adı verilir.

İnsanda da, bazı kromozomlardaki delesyonların yol açtığı çeşitli sendromlar bilinmektedir. Kronik miyelositik lösemili hastalarda 22. kromozomun uzun kolunda büyük bir delesyon vardır (Philedelphia kromozomu). Bu hastaların bazılarında ise kopan parça diğer bir kromozoma yapışmıştır.

5. Kromozomun kısa kolundaki delesyon ise “cri du chat” sendromuna yol açar. Bu tip doğumlarda, çocuklar gırtlak yapılarındaki kusur nedeniyle kedi sesine banzer şekilde ağlarlar.

Duplikasyon
Bir kromozomun herhangi bir parçası fazla sayıda taşımasına duplikasyon denir. Bu olayda delesyonun tersine bir parça çoğalması vardır.

Herskowitz’ e göre; bir kromozomda iki noktada kırılmaların olması ve oluşan kırık uçların onu izleyen replikasyon sonuna kadar yapışmamasıdır. Replikasyondan sonra bu uçlar yeniden birleşirken kırık
parçaların yanlışlıkla farklı kromozomlara yapışmasıyla yavru kromozomlardan birinde aynı parça birden fazla bulunabilir.

Başka bir kromozoma eklenen parça, o kromozomda aynı genlerin bulunduğu bölgeye veya farklı bağlantı gruplarına bağlanabilir. Ayrıca, bu parça benzeriyle aynı veya ters yönde yerleşim gösterebilir.

Duplikasyonların canlılar üzerinde zararlı etkileri çok fazla değildir. Genellikle ölüme yol açmazlar, fakat canlıların fenotipinde çeşitli değişiklikler ve anormallikler meydana getirirler.

İnversiyon
Bir kromozomun içinden kopan bir parçanın dönerek koptuğu yere ters yönde yeniden yapışmasına denir.
İnversiyon sonucunda kromozomdaki genlerin diziliş sırasında değişme olur. Delseyonda olduğu gibi bir kromozomun ilmek oluşturduğu yerden kırılmasıyla başlayabilir. Fakat kopan kromozom parçası ters dönerek eski yerine yapışır.

İnversiyon da homozigot veya heterozigot olabilir. Koptuğu yere ters dönerek yapışan kromozom parçası
sentromeri içeriyorsa perisentrik, içermiyorsa parasentrik inversiyondan söz edilir. İnversiyonlar homozigot halde çoğu kez öldürücüdür, heterozigot durumda ise fenotipte yeni karakterlerin belirmesine ve verimlilikte azalmaya yol açar. Mayoz sırasında perisentrik inversiyon ilmeğinin içinde krossingoverın yer alması sonucu delesyonlu ve duplikasyonlu kromatidler meydana gelir.

Parasentrik ilmeğin içinde krossingoverın meydana gelmesi de disentrik ve asentrik kromatidlerin oluşumuna yol açar. Disentrik kromatid anafazda iki kutup arasında bir köprü gibi gerilir ve sonraki aşamada kopar.

Asentrik kromatid parçası ise sentromeri olmadığından kutuba çekilmeyip hücrenin ortalarında bir yerde kalır ve daha sonra da kaybolur. Mikroskop altında anafazda, bir kromozom köprüsü ve ona yakın bir yerde duran sentromersiz bir kromatid parçasının görülmesi heterozigot inversiyona işarettir. Aslında heterozigot inversiyon bazı hallerde krossingover oluşumunu baskılamaz ama krossingover sonucu oluşan kusurlu ürünlerin yok olmasına neden olur.

Trasnlokasyon
Homolog olmayan kromozomlar arasında kromozom parçalarının yer değiştirmesine denir. Translokasyona yol açan kromozom parçası yer değişimleri çeşitli şekillerde (tek taraflı veya karşılıklı) olabilir. Bunların bir grubu basit translokasyon olarak adlandırılır. Bu tipte, bir kromozomda tek bir noktada kırılma olur ve
parçalardan biri bir başka kromozomun ucuna yapışır.

Bir diğer tip ise, interkalar translokasyon olarak bilinir. Bu durumda kromozomların birinde iki yerde, bir başkasında ise tek noktada kırılma olur ve aradan çıkan parça tek noktada kırığın olduğu kromozomun o bölgesine eklenir.

Karşılıklı translokasyon ise en fazla rastlanan ve en iyi araştırılmış olanıdır. Bu tipte, iki ayrı kromozomda birer kırılma olur ve kopan parçalar birbirinin yerine geçerler, yani homolog olmayan iki kromozom arasında parça alışverişi olur.

Bazen homolog olmayan kromozomlarda sentromere yakın yerlerde kırılma ve onu izleyen parça değişimi meydana gelebilir. Bir büyük ve bir de çok küçük kromozom ortaya çıkar. Küçük kromozom dölde kaybolabilir. Böylece başlangıçtaki iki akrosentrik kromozomdan tek bir metasentrik kromozom meydana gelir.

Karşılıklı translokasyon homozigot veya heterozigot olabilir.

Heterozigot translokasyon sitolojik olarak saptanabilir. Bu tipte iki farklı homolog çifte ait kromozomlardan birer tanesi translokasyona uğrar. Bunlar artık orjinal kromozomların tam homoloğu değildir. Kısmen biri ve kısmen de diğeriyle homoloji gösterirler. Bunun sonucu olarak kromozom eşleşmesi sırasında translokasyon noktasında dik açı yapacak bir biçim alırlar ve ancak bu şekilde translokasyonlu kromozomların farklı
parçaları orjinal kromozomdaki normal homologları ile eşleşebilir. Eşleşen bu dört kromozom bir haç şeklini andırdığından bu yapıya translokasyon hacı adı da verilir.

Mikroskop altında böyle bir kromozom haçının görülmesi heterozigot translokasyonun işareti sayılır.
İnsanda daha çok basit translokasyonların varlığı saptanmıştır.

Down sendromunun nedenlerinden biri de 21. kromozomun D grubundan bir kromozoma (özellikle 14. kromozoma) eklenmesidir.

Sonuç olarak; farklı mekanizmalarla meydana gelen kromozom yapı değişmelerinde bazen genlerin kopya
sayılarında azalma veya çoğalmayla bazen de yeni bağlantı gruplarının oluşmasıyla, ama hemen hepsinde kendini gösteren yer durumu etkisiyle canlıların fenotipinde değişmeler ortaya çıkar.

Gen Mutasyonu
Bir genin genomdaki sayısı veya kromozom üzerindeki yeri değişmeksizin yapısının değişmesi olayına denir.
Gen mutasyonu genin yapısını oluşturan nukleotidlerin;

• Sayı
• Oran
• Dizilme sıralarının

değişimidir.

Genomda çok küçük bir bölgedeki değişimi kapsadığı için gen mutasyonuna bazen nokta mutasyon da denilmektedir.

Bir genin mutasyona uğraması sonucunda yeni bir allel (mutant allel) meydana gelir. Bu yeni alleli taşıyan hücre veya organizma da mutant olarak adlandırılır.

Mutasyonla meydana gelmiş olan bir mutant allel bir başka mutasyonla eski (yabani) biçimine dönebilir.

Geri mutasyon denilen bu olayın meydana gelme olasılığı, mutant oluşturan ileri mutasyon olasılığından daha düşüktür.