非整倍性是一種遺傳異常,涉及染色體數量的變化,具體表現為染色體拷貝數的偏差。這種現象可以影響從生物體早期發育到衰老的整個過程。在正常的二倍體細胞中,染色體數量應該是基本單倍體數(n)的整數倍。非整倍性通常是由細胞分裂過程中染色體的錯誤分離引起的,包括有絲分裂或減數分裂II中的錯誤,以及減數分裂I中同源染色體的不均等分離。
非整倍性的主要類型包括:
缺體性:丟失一對同源染色體,即細胞的染色體數為2n-2。
單體性:丟失單條染色體,即細胞的染色體數為2n-1。
三體性:增加一條額外的染色體,即染色體組中有一條染色體具有三個拷貝,細胞的染色體數為2n+1。
四體性:增加一對額外的染色體,使染色體組中有一條染色體具有四個拷貝,細胞的染色體數為2n+2。
非整倍性的後果可能包括基因表達和細胞功能調節的嚴重紊亂,甚至可能導致細胞死亡。在人類中,非整倍體性是某些疾病的原因之一,例如唐氏症候群(也稱為先天愚症),這是由於患者細胞中獲得額外的21號染色體導致的。
非整倍性的形成機制、在基因組進化、人類發病機制和耐藥性中的影響是當前研究的熱點。例如,2022年發表於《Nature Reviews Molecular Cell Biology》的一篇名為「Effects of aneuploidy on cell behaviour and function」的綜述為理解非整倍性的形成機制及其在基因組進化、人類發病機制和耐藥性中的影響提供了基本框架。