Non-Disjunctie

Tijdens meiose scheiden chromosomen af en toe niet goed. Dit gebeurt als gevolg van een incorrecte homologe chromosoomscheiding tijdens meiose I of een mislukte scheiding van zusterchromatiden tijdens meiose II. Bij sommige soorten, met name planten, kan non-disjunctie resulteren in een organisme met een hele aanvullende set chromosomen, wat polyploïdie wordt genoemd. Bij mensen kan non-disjunctie optreden tijdens mannelijke of vrouwelijke gametogenese, waardoor de resulterende gameten een chromosoom te veel of te weinig hebben.

Wanneer een abnormale gameet samensmelt met een normale gameet, heeft de resulterende zygote een abnormaal aantal chromosomen en wordt deze aneuploïde genoemd. Een persoon met één chromosoom te weinig heeft monosomie (45; 2n-1), terwijl trisomie aangeeft dat er één chromosoom te veel aanwezig is en er een totaal van 47 (2n + 1) chromosomen is. Downsyndroom is een goed bestudeerde trisomie, waarbij individuen drie exemplaren van chromosoom 21 hebben. Aneuploïde zygoten zijn verantwoordelijk voor ongeveer 70% van de spontane abortussen tijdens de zwangerschap.

Non-disjunctie komt vaker voor bij geslachtschromosomen dan bij autosomen. Individuen kunnen verschillende geslachtschromosoomcombinaties hebben, waaronder een of meer extra geslachtschromosomen (bijv. XXY, XXX, XYY) of de aanwezigheid van slechts één geslachtschromosoom (aangeduid met X0). Deze individuen kunnen een normale levensduur te hebben, maar hebben soms grote fysiologische en reproductieve beperkingen. Non-disjunctie lijkt vaker voor te komen wanneer homologe chromosomen niet recombineren. X- en Y-chromosomen ondergaan normaal gesproken minder recombinatie in vergelijking met autosomen, wat wellicht de frequentie van non-disjunctie in geslachtschromosomen verklaart. Mutaties in synaptonemale complex eiwitten, die homologe chromosomen hechten, verminderen cross-over, maar verhogen blijkbaar de non-disjunctie. Dit suggereert dat een goede chromosoomrecombinatie een belangrijke stap is in normale meiose.

Non-disjunctie komt vaker voor tijdens oögenese dan tijdens spermatogenese. Postzygote non-disjunctie, een mislukking van mitotische chromatidescheiding in de vroege zygote, veroorzaakt vergelijkbare gevolgen als die van meiotische non-disjunctie en is verantwoordelijk voor ongeveer 2% van de gevallen van het downsyndroom. Mitotische non-disjunctie is ook een kenmerk van veel menselijke kankers.