Резюме Главы 1. Chromoanagenesis. Methods and Protocols. Humana Press, 2025. 639 p.

Феномен хромотрипсиса - первый тип хаотических и сложных перегруппировок, открытых с 2011 года и ныне сгруппированных вместе под названием хромоанагенеза.

Его возникновение было задокументировано при раке, врожденных заболеваниях, а также у здоровых людей. Это явление также наблюдалось у многих видов животных и растений, что позволяет предположить, что это механизм быстрой и глубокой реорганизации генома, широко используемый в ответ на различные клеточные стрессы.

Определение специфических молекулярных характеристик позволило лучше охарактеризовать хромотрипсис и отличить его от других типов сложных перегруппировок. Были вызваны различные неисключительные экзогенные или клеточные механизмы, способные генерировать хромотрипсис. Недавние экспериментальные модели выделили три основных процесса, которые могут генерировать каскад клеточных событий, приводящих к хромотрипсису. Этими механизмами являются образование микроядер, интегрирующих изолированный хромосомный материал, возникновение хроматиновых мостиков вокруг хромосомного материала в результате теломных слияний и абортивный апоптоз. Во всех случаях клеточные и молекулярные механизмы фрагментации, репарации и передачи повреждённого хромосомного материала согласуются с характеристиками сложных хромосомных перестроек, связанных с хромотрипсисом.

Несомненно, хромотрипсис является одним из самых неожиданных биологических открытий, появившихся в результате анализа генома с высоким разрешением. Как механизм быстрых модификаций генома в зародышевых линиях и раннего развития, хромотрипсис поддерживает концепцию макроэволюции и может рассматриваться как надежный механизм видообразования и эволюции организма.

За последнее десятилетие появление инновационных технологий секвенирования генома и достижения в области инструментов биоинформатики привели к выявлению новых типов перестроек хромосом, которые являются гораздо более сложными и массивными, чем то, что предполагалось до тех пор.

Эти непредвиденные сложные хромосомные явления были сгруппированы под термином хромоанагенез [1]. Изучение этих явлений составляет новую область клеточных исследований, которая охватывает как механистический анализ этих явлений внезапных и катастрофических геномных перестроек, так и изучение их этиологии и последствий.

Хромотрипсис (для разрушения хромосом на мелкие кусочки) был первым из этих хаотических процессов, описанных в 2011 году, первоначально при раке [2], а затем при конституциональных нарушениях [3].

Ключевые слова: Хромотрипсис, Геномная нестабильность. Микроядро, Хроматиновый мост, Неправильная регуляция хромосом, Абортивный апоптоз, Рак, Эволюция

Key words: Хромотрипсис, Genomic instability, Micronucleus, Chromatin bridge, Chromosome missegregation, Abortive apoptosis, Cancer, Evolution

[1]. Holland AJ, Cleveland DW Chromoanagenesis and cancer: mechanisms and consequences of localized, complex chromosomal rearrangations (Хромоанагенез и рак: механизмы и последствия локальных сложных хромосомных перестроек) // Nat Med 18, 1630-1638 (2012). doi 10.1038/nm.2988

[2]. Stephens PJ, Greenman CD, Fu B et. al. Massive genomic rearrangement acquired in a single catastrophic event during cancer development (Массивная геномная перестройка, приобретенная в одном катастрофическом событии во время развития рака) // Cell 144, 27–40 (2011). doi 10.1016/j.cell.2010.11.055

[3]. Kloosterman WP, Guryev V, van Roosmalen M et. al. Chromothripsis as a mechanism driving complex de novo structural rearrangements in the germline (Хромотрипсис как механизм, управляющий сложными структурными перестройками de novo в зародышевой линии) // Hum Mol Genet 20, 1916-1924 (2011). doi 10.1093/hmg/ddr073